DE2001704B2

DE2001704B2 - Anwendung des verfahrens zur aenderung des optischen brechwertes von glaesern durch einwirkung von korpuskular- oder elektromagnetischen strahlen auf die herstellung von korrekturglaesern sowie auf diese weise hergestellte korrekturglaeser

Info

Publication number: DE2001704B2
Application number: DE19702001704
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1970-01-15
Publication date: 1973-03-15
Also published as: BE744454A; FR2029178A5; NL7000420A; DE2001704C3; US3610924A; DE2001704A1

Description

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Die Erfindung betrifft die Anwendung des Verfahrens zur Änderung des optischen Brechwertes von Gläsern dutch Einwirkung von Korpuskular- oder elektromagnetischen Strahlen auf die Herstellung von Korrekturgläsern, die mindestens zwei Bereiche verschiedener Stärken besitzen und daher sowohl zur Betrachtung naher wie optisch unendlich entfernter Gegenstände geeignet sind. Die Erfindung betrifft ferner die nach diesem Verfahren hergestellten Korrekturgläser. Derartige in der Brillenoptik bekannte Korrekturgläser gibt es gegenwärtig entweder in Form von »Bifokalgläsern« oder in Form von Korrekturgläsern mit progressiver Krümmung oder »progressiven Korrekturgläsern«.

Ein Bifokalglas besteht meistens aus einer Linse zum Betrachten optisch unendlich entfernter Gegenstände, auf die in einem exzentrischen Bereich eine zweite kleinere Linse aus einem Material mit anderem Brechungsindex aufgesetzt ist, durch welche die nahen Gegenstände gesehen werden. Dieser Bereich kann auch durch Schleifen erzeugt werden. Ein Bifokalglas besitzt so zwei genau begrenzte Bereiche mit bestimmten, voneinander deutlich verschiedenen Stärken, was eine gelegentlich langwierige und schwierige Gewöhnung seitens der Person erfordert, welche mit .solchen Gläsern ausgestattete Brillen benutzt.

Ein progressives Korrekturglas ist ebenfalls ein Glas, das einen Bereich zur Betrachtung des Fembereichs und einen solchen zur Betrachtung des Nahbereichs besitzt, jedoch sind diese beiden verschiedene Stärken besitzenden Bereiche des Glases, die sogenannten Bereiche mit stabilisierter Sicht, durch einen dritten Bereich voneinander getrennt, dessen Stärke sich kontinuierlich vom Nahsicht bereich zum ^pernschtbereich verändert. Das Auge kann so unmerklich und daher ohne F.rmüdung von der Femakkomodierung /ur Nahakkomodierung und umgekehrt gelangen. Diese kontinuierliche Stärkenveränderung wird gegenwärtig durch eine kontinuierliche Veränderung des Krümmungsradius des Glases erhalten, und solche Korrekturgläser werden entweder durch Formen oder Schleifen hergestellt.

Es ist leicht ersichtlich, daß die Herstellung von Bifokalgläsern und progressiven Gläsern besonders schwierig ist und zu hohen Herstellungskosten führt.

Aus Opt. Acta, 9, 149 (1962). ist es bekannt, daß der optische Brechwert eines Pyrex-Glases durch Neutronenbestrahlung geändert werden kann.

Die Erfindung betrifft nun die Anwendung des Verfahrens zur Änderung des optischen Brechwertes von Gläsern durch Einwirkung von Korpuskularoder elektromagnetischen Strahlen (UV oder kürzer) auf die Herstellung von Korrekturgläsern und ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mindestens zweier Bereiche verschiedener Brechwerte in einem bereits geformten Korrekturglas mindestens ein Bereich der Bestrahlung ausgesetzt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Bifokal-Korrekturglas kann erfir.dungsgemäß auf verschiedene Weise erhalten werden. Man kann ausgehen von einem durch die gegenwärtigen mechanischen Mittel hergestellten Bifokalglas und die Stärke des einen oder anderen seiner beiden Bereiche verändern, indem man ihn einem Strahlungsfluß gleichbleibender Stärke aussetzt. Diese Bestrahlung bewirkt eine Veränderung des Brechungsindexes des betreffenden Bereichs und damit seiner Stärke.

Man kann so aus einem Glas einer einzigen Gestalt, das anfangs zw;i wohl definierte Stärkebereiche besitzt, eine ganze Reihe von Gläsern mit verschiedenen Eigenschaften herstellen. Man braucht daher auf mechanische Wei^e nur eine wesentlich geringere Zahl von Typen von Korrekturgläsern herzustellen, was wegen der Herstellungskosten solcher Gläser wirtschaftlich von großer Bedeutung ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht man von einer normalen Linse aus, das heißt einer Linse, die ein einziges optisches Zentrum für die Betrachtung entfernter Gegenstände besitzt, und erzeugt durch Bestrahlung den zur Betrachtung naher Gegenstände bestimmten Nahsichtbereich.

Ebenso gibt es verschiedene Ausführungsweisen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung

eines progressiven Korrekturglases. Eine der a.jsführungsformen besteht darin, von einem Glas auszugehen, in welchem man auf beliebige Weise die beiden Bereiche für die Betrachtung naher und entfernter Gegenstände erzeugt hat. In diesem Fall wird das Glas im Übergangsbereich einer Bestrahlung durch einen Strahlungsfluß unterworfen, dessen Stärke kontinuierlich verändert ist, um eine kontinuierliche Veränderung des Brechungsindexes in diesem Übergangsbereich zu erzeugen, was zur Herstellung eines Bereichs mit ebenfalls kontinuierlich allmählich zunehmender Stärke führt, wenn man sich vom Nahsichtbereich in Richtung auf den Fernsichtbereich entfernt.

Selbstverständlich kann die Veränderung der Stärke der beiden Bereiche mit stabilisierter Sicht in Verbindung <:'.<,mit durch Bestrahlung mittels eines Flusses gleichbleibender Stärke erfolgen, was, wie im Fall der Bifokalgläser, eine Verringerung der Typenzahl der mechanisch herzustellenden Gläser gestattet.

Man kann auch von einem nacl den gegenwärtigen Verfahren hergestellten progressiven Korrekturglas ausgehen und dann durch Bestrahlung die Stärke des einen oder anderen der beiden Bereiche mit stabilisierter Sicht sowie gleichzeitig die Stärke des Bereichs mit progressiver Stärke verändern, letztere, um sie den neuen Eigenschaften des Glases anzupassen.

Schließlich kann man wie im Fall der Bifokalgläser von einer normalei Linse mit einem einzigen optischen Zentrum ausgehen und du.ch Bestrahlung den Bereich für Nahsicht sowie den Übergangsbereich mit progressiver Stärke herstellen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl Gläser aus anorganischem wie organischem (Kunststoff-)Material behandelt werden. Im Fall mineralischer (anorganischer) Gläser wird die Bestrahlung mittels Neutronenstrahlen durchgeführt, während im Fall des organischen Materials γ- oder Elektronenstrahlen benutzt werden.

Ein für eine solche Neutronenstrahlbehandlung besonders geeigneter Typ von mineralischem Glas ist ein Glas auf der Grundlage von Siliciumdioxid mit einem geringen Gehalt (3 Gewichtsprozent) an natürlichem Bor 10 in Form von Borsäureanhydrid (B₂O₁) oder Lithium 6 in Form von Lithiumoxid (Li.,O). Selbstverständlich kann jedes andere Material verwendet werden, jedoch vorausgesetzt, daß es keine merklichen Verunreinigungen enthält, die nach der Neutronenbestrahlung eine Restradioaktivität zeigen, welche für das Auge, das eine große Empfindlichkeit für Strahlungen besitzt, nachteilig ist.

Die Veränderung der Stärke des bestrahlenden Strahlungsflusses wird mittels einer Abschirmung aus einem die Strahlung absorbierenden Material erhalten, dessen Dicke entsprechend dem im Ergebnis gewünschten Gesetz verändert ist. Wenn die Bestrahlung mittels Elektronenstrahlen erfolgt, kann die Veränderung des Flusses durch eine Ablenkung unter der Wirkung eines elektrischen oder magnetischen Feldes gemäß der gewünschten Brechwertänderung erhalten werden.

Zu'-.jsiät werden die bestrahlten Gläser einer entfärbenden Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterworfen, die ι ater rler liegt, bei welcher der Brechungsindex wieder auf seinen Ausgangswert zurückgebracht würde. Diese Wärmebehandlung kann von einer Bestrahlung mittels ultravioletten Strahlen begleitet werden, welche die Entfärbung beschleunigt. Tn bestimmten Fällen werden die erhaltenen Korrekturgläser zusätzlich poliert, um Volumenveränderungen zu korrigieren, die gegebenenfalh, im Verlauf der Bestrahlung aufgetreten sind.

so Schließlich kann man beim erfindungsgemäßen Bestrahlen der Gläser zusätzliche Abänderungen des optischen Brechvvertes vorsehen, welche die Korrektur dieser Aberrationen am Auge bewirken. Dls Verfahren ist von der Art, wie in der französischen Patentschrift 1 592 906 beschrieben.

Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgenden Beispiele:

Beispiel 1

Veränderung des optischen Brechwertes organischen Materials.

A'.s Ausgangsmaterial wurden Probekörper aus Polymethylmetacrylat und aus Polyaciylnitrii verwendet. Diese wurden mit Elektronenstrahlen von 13 MeV mit einer Dosis von 11 Megarad und ande ■ rerseits mit UV-Strahlen von 325 nm mit der gleichen Dosis von 11 Megarad bestrahlt. Man erhielt eine Veränderung des optischen brechwertes um 4 · K)^-4 bis?. · 10-'.

Beispiel 2

Veränderung des optischen Brechwertes anorganischer Gläser.

a) Ein gewöhnliches Borsilikatglas wird mit einer Dosis von 10¹⁸ Neutronen/cm² bestrahlt. Diese Neutronen waren thermische Neutronen von 0,025 eV. Es wurde eine Änderung des optischen Brechvvertes von An = 0,01 erhalten.

b) Ein Quarzglas wurde mit schnellen Neutronen, deren Energie 1 MeV betrug, mit einer Dosis von 10²⁰ Neutronen/cm² bestrahlt. Die erhaltene Veränderung d«;s optischen Brechwertes betrug .In = 0,05.

Claims

Pattntansprüche:

1. Anwendung des Verfahrens zur Änderung des optischen Brechwertes von Gläsern durch s Einwirkung von Korpuskular- oder elektromagnetischen Strahlen (UV oder kürzer) auf die Herstellung von korrekturgläsern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mindestens zweier Bereiche verschiedener Brechwerte in einem bereits geformten Korrekturglas mindestens ein Bereich der Bestrahlung ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Bifokalgläsern durch Bestrahlung mindestens eines der beiden Bereiche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsfluß über die Fläche jedes Bereichs jeweils konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von progressiven Korrekturgläsern mit mindestens einem Übergangsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsfluß im Übergangsbereich kontinuierlich verändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall mineralischer Gläser die Bestrahlung mittels Neutranenstrahlen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß im Fall von Gläsern aus organischem Kunststoffmaterial die Bestrahlung mittels γ- oder Elektronenstrahlen durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser nach der Bestrahlung einer entfärbenden Behandlung durch Wärme und gegebenenfalls UV-Bestrahlung unterworfen werden.

7. Verfahren nacn einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser nach der Bestrahlung poliert werden.

8. Korrekturgläser mit in mindestens einem bestimmten Bereich kontinuierlich verändertem Brechungsindex, die nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt sind.