ITRA980001A1

ITRA980001A1 - UNDERWATER MASK WITH TWO SPHERICAL AND SEPARATE PORTHOLES.

Info

Publication number: ITRA980001A1
Authority: IT
Inventors: Enrico Cappelletti
Original assignee: Enrico Cappelletti
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-07
Also published as: IT1306540B1

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo “maschera subacquea con due oblò sferici e separati” Description of the invention entitled "diving mask with two spherical and separate portholes"

Riassunto Summary

Con simile titolo si intende un’attrezzatura che posta sul viso a mo’ di maschera sia in grado di mantenere gli occhi asciutti e permetta attraverso due oblò sferici e separati una visuale simile a quella di cui normalmente dispone l’occhio sulla terraferma. With this title we mean an equipment that placed on the face as a mask is able to keep the eyes dry and allows through two spherical and separate portholes a view similar to that normally available to the eye on land.

L’acqua spostata dalla curvatura sferica degli oblò diventa, per semplice concetto ottico, una lente e se si pongono i punti focali degli occhi al centro delle due lenti si mantiene, una volta sott'acqua, il campo di visuale terrestre e si evita l’apparente ingrandimento e avvicinamento degli oggetti. The water displaced by the spherical curvature of the portholes becomes, by simple optical concept, a lens and if the focal points of the eyes are placed in the center of the two lenses, once underwater, the terrestrial field of view is maintained and the apparent enlargement and approach of objects.

Testo della descrizione Description text

L’occhio riesce a vedere solo se è in contatto direttamente con l’aria. The eye can only see if it is in direct contact with the air.

Quando l’occhio viene a contatto con un elemento più denso, quale l’acqua, ha la necessità per poter vedere correttamente di avere un cuscinetto di aria anteposto all’acqua che viene trattenuta da un semplice piano di vetro. When the eye comes into contact with a denser element, such as water, it needs to be able to see correctly to have an air cushion placed in front of the water that is retained by a simple glass surface.

Questo sistema che ha alcuni aspetti negativi molto significativi incide anche sull’attività psico motoria di chi usa una maschera a vetro piano. This system, which has some very significant negative aspects, also affects the psycho-motor activity of those who use a flat glass mask.

Quando un raggio di luce che rimbalza da un oggetto attraversa un vetro pian parallelo, passando da acqua ad aria, subisce una rifrazione tale per cui l’angolo di uscita è differente dall’angolo di entrata. When a ray of light that bounces from an object crosses a plane parallel glass, passing from water to air, it undergoes a refraction such that the exit angle is different from the entry angle.

In questo modo le distanze sott’acqua appaiono accorciate del 25% soggetti ingranditi di 4/3. In this way, distances under water appear to be shortened by 25% with subjects enlarged by 4/3.

Inoltre il campo di visuale, sia verticale che orizzontale, subisce un notevole restringimento, in modo speciale ai lati, dovuto essenzialmente alla struttura della maschera che deve sorreggere la lastra di vetro che, in molti modelli è composta anche da due parti separate. In addition, the field of view, both vertical and horizontal, undergoes a considerable narrowing, especially at the sides, essentially due to the structure of the mask that must support the glass plate which, in many models, is also composed of two separate parts.

Si viene a creare, con questo tipo di costruzione, una sezione ad imbuto che inibisce un’alta percentuale della visuale per trecentosessanta gradi, mancanza che in moltissimi utilizatori ingenera claustrofobia, insicurezza, stress; elementi estremamente pericolosi per chi si trova immerso sott'acqua. With this type of construction, a funnel-shaped section is created that inhibits a high percentage of the view for three hundred and sixty degrees, a lack that in many users generates claustrophobia, insecurity, stress; extremely dangerous elements for those who are submerged under water.

Senza contare che la mancanza di controllo visivo laterale crea un forte senso di disagio perché si perde la sensazione del controllo delle cose che ci circondano. Not to mention that the lack of lateral visual control creates a strong sense of discomfort because we lose the feeling of control of the things around us.

Allo stato attuale le maschere per uso subacqueo professionale o sportivo che coprono gli occhi, ed inglobano il naso, nei modelli più sofisticati dispongono anche di trasparenze laterali poste sia di fianco che di sopra in modo dare all’utilizzatore la sensazione di una visuale completa, che non può essere sia per la struttura stessa sia per la posizione degli altri vetri piani aggiunti che deformano ulteriormente l'immagine. At present, the masks for professional or sports diving that cover the eyes, and incorporate the nose, in the more sophisticated models also have lateral transparencies placed both on the side and above in order to give the user the feeling of a complete view, which cannot be due both to the structure itself and to the position of the other flat glasses added which further deform the image.

Una maschera stagna che riesca quindi a trattenere, anche a diverse atmosfere di pressione, l'acqua ma che al posto di uno o più oblò piani abbia due oblò separati di forma sferica, e di adeguato raggio, può risolvere sia il problema dell’ingrandimento e dell'avvicinamento degli oggetti sia mantenere il campo visivo allo stato naturale. A watertight mask which is therefore able to retain water, even at different pressure atmospheres, but which instead of one or more flat portholes has two separate spherical portholes, and of adequate radius, can solve both the enlargement problem and the approach of objects is to maintain the visual field in its natural state.

Ogni volta che l’acqua viene spostata da una superficie sferica, quale appunto potrebbe essere una semisfera appoggiata sulla sua superficie, viene a crearsi automaticamente una lente a menisco. Each time the water is moved from a spherical surface, such as a hemisphere resting on its surface, a meniscus lens is automatically created.

Se il centro ottico (C) di questa lente viene fatto coincidere con il centro ottico dell’occhio questo rimane ad una distanza costante dalla superficie dell'acqua con il vantaggio che tutti i raggi di luce vengono convogliati dalla lente al suo centro (C), anche centro focale dell'occhio, senza pesanti rifrazioni. If the optical center (C) of this lens is made to coincide with the optical center of the eye, it remains at a constant distance from the water surface with the advantage that all the light rays are conveyed by the lens to its center (C) , also focal center of the eye, without heavy refractions.

Inoltre la lente, prodotta in pratica solo dallo spostamento dell’acqua in quanto l’oblò sferico può essere di spessore molto sottile e di qualunque materiale trasparente con basso indice di rifrazione, produce, per un particolare percorso dei raggi luminosi riflessi dai soggetti, un’immagine virtuale in cui l’infinito si viene a trovare, dal centro della semisfera, alla distanza di circa tre volte il suo raggio. Furthermore, the lens, produced in practice only by the movement of water as the spherical porthole can be of very thin thickness and of any transparent material with a low refractive index, produces, for a particular path of the light rays reflected by the subjects, a virtual image in which the infinite is found, from the center of the hemisphere, at a distance of about three times its radius.

Infatti un raggio di luce (AA), non perpendicolare all'oblò, devia dal proprio asse per rifrazione attraversando la cupola (A-B) di un certo numero di gradi calcolabili dal punto di intersezione con AC. Il prolungamento del segmento AB in BV determina la distanza dell'immagine virtuale (V) dal centro della cupola (C). In fact, a ray of light (AA), not perpendicular to the porthole, deviates from its axis by refraction, crossing the dome (A-B) by a certain number of degrees that can be calculated from the point of intersection with AC. The extension of the AB segment in BV determines the distance of the virtual image (V) from the center of the dome (C).

Poiché la distanza dell'infinito virtuale si riduce in questo modo a poche decine di centimetri, la parte centrale della cupola deve venir corretta diottricamente in modo che la distanza focale sia riattivata su questa nuova posizione dell'infinito. Since the distance of virtual infinity is thus reduced to a few tens of centimeters, the central part of the dome must be dioptrically corrected so that the focal distance is reactivated at this new position of infinity.

Per via della sua forma, la semisfera avvolge l’occhio e la zona circostante e se opportunamente tagliata, mantenendone il centro nel centro focale dell’occhio, questa va ad adagiarsi tutt’attorno all’occhio lasciando libera completamente la visuale. In questo modo la struttura portante della maschera, che assicura anche l'impermeabilità, aderendo quasi in modo anatomico al viso non pone nessun ostacolo all'angolo visivo che rimane, sia in verticale che in orizzontale, uguale a quello terrestre. Due to its shape, the hemisphere envelops the eye and the surrounding area and if properly cut, keeping its center in the focal center of the eye, it rests all around the eye, leaving the view completely free. In this way, the supporting structure of the mask, which also ensures impermeability, adhering almost anatomically to the face does not place any obstacle to the visual angle that remains, both vertically and horizontally, equal to the terrestrial one.

Claims

Claims An essential part of the diving mask with two spherical portholes is the use not of flat glass, but of a section of a transparent sphere whose center coincides with the focal center of the eye. The portholes of this shape must be two, one for each eye and calibrated to each other. Using this system it is possible to report, when immersed in water, the distances and the size of the objects to the real state and to have a visual angle equal to that of the earth.