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Die Erfindung betrifft Sonnenbrillengläser, insbesondere
Sonnenbrillengläser
mit Brechkraft.
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Im Stand der Technik ist bekannt,
nichtkorrigierende Brillengläser,
z. B. Sonnenbrillen oder Schutzbrillen, mit "Wrap-around"- oder weit nach außen herumgezogenen bzw. Umfassungssegmenten
herzustellen, die so konstruiert sind, daß sie das Auge vor einfallendem
Licht, Wind und Fremdkörpern
im Schläfen-
bzw. Temporalsichtfeld des Trägers
schützen.
Schutzbrillen dieser Art sind in der EP-A-0446698 (Bezazel Research & Development)
offenbart. Korrigierende Umfassungsbrillen sind aus der GB-A-680400
bekannt.
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Sichtbares Licht und Licht im UV-Bereich
können
in das Auge aus Winkeln eintreten, die bis zu 100° von der
Sichtlinie liegen.
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Jedoch war es bei Sonnenbrillen oder
Schutzbrillen des Stands der Technik nicht möglich, Brillengläsern Brechkraft
zu verleihen. Die Krümmungsradien,
die zur Bildung eines Brillenglases erforderlich sind, das eine
Rezeptzone bildet, sind so, daß durch
die Brille die Augen hervorquellend aussehen würden, was kosmetisch inakzeptabel
wäre.
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Wenngleich im Stand der Technik versucht
wurde, einen Umfassungssonnenschutz über ansonsten allgemein standardmäßigen korrigierenden
Brillen vorzusehen, sind solche Produkte allgemein kosmetisch inakzeptabel
und leiden unter erheblichen optischen Verzeichnungen.
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Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung
darin, eine oder mehrere der Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten
im Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu überwinden oder zumindest zu
mildern.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung
wird ein stark gekrümmtes
Brillenglaselement mit positiver oder negativer Brechkraft bereitgestellt,
das aufweist:
eine Vorder- und eine Rückfläche, wobei mindestens eine
Fläche
stetig ist und eine Rezept- (Rx) Zone, die für eine Rezept- (Rx) Korrektion
sorgt, und eine periphere Temporalzone zum Bereitstellen einer Abschirmung
im Bereich der Schläfen
bildet;
wobei die periphere Temporalzone optional Brechkraft
zeigt,
wobei bei Montage das Glaselement um eine Vertikalachse
durch seine optische Mitte zu den Schläfen verdreht ist;
wobei
die Vorder- und/oder Rückfläche so gestaltet
ist, daß sie
Fehler mindestens teilweise ausgleicht, die durch die Drehung induziert
sind, u. a. astigmatische und mittlere Brechwertfehler in der Rezeptzone,
und eine Korrektion hat, um prismatische Fehler mindestens teilweise
auszugleichen; und
wobei die Vorder- und/oder Rückfläche eine
asphärische
Komponente mit nicht kreisförmigen
Hauptabschnitten aufweist, die so ausgewählt ist, daß sie außeraxiale astigmatische und
mittlere Brechwertfehler mindestens teilweise ausgleicht.
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Die Drehung des Glases erzeugt eine
Anzahl optischer Effekte und Fehler gemäß der folgenden Diskussion.
Jedoch lassen sich die optischen Fehler durch geeignete Auswahl
der Kombination aus Vorder- und/oder Rückfläche reduzieren oder beseitigen.
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Veranschaulichende optische Effekte
und Fehler lassen sich wie nachfolgend dargestellt zusammenfassen.
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Die Beschreibung der Effekte erfolgt
unter Berücksichtigung
der durch den Träger
wahrgenommenen Effekte auf der Sehlinie, die die optische Achse
des Glaselements schneidet:
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Astigmatischer Fehler
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Es liegt ein induzierter astigmatischer
Fehler derart vor, daß der
Astigmatismus a proportional zum Brechwert P des Glases und proportional
zum Quadrat des Drehwinkels des Glases ist.
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Brechwertfehler
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Bei Gebrauch des Glases in einer
Umfassungsform ändert
sich der mittlere Durchgangsbrechwert des Glases. Der mittlere Brechwertfehler
dP ist proportional zum astigmatischen Fehler a und proportional
zu einer Konstante k, die mit der Brechzahl des Glases zusammenhängt. Somit
wird bei einem Rx-Minusglas
der mittlere Brechwert stärker
negativ, und bei einem Rx-Plusglas wird der mittlere Brechwert stärker positiv.
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Prismatische Wirkungen
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Infolge der Drehung des Glases und
des schiefen Winkels der optischen Achse wird eine prismatische Glaswirkung
eingeführt.
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Außeraxiale prismatische Disparation
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Zu außeraxialer prismatischer Disparation
kommt es durch ungleiche Verzeichnungen im Temporal- und Nasalfeld,
was zu schlechtem Binokularsehen führt.
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Weitere wichtige Beobachtungen:
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Das beschriebene Glaselement kann
zu erhöhten
außeraxialen
Brechwert- und astigmatischen Fehlern infolge der Auswahl einer
Basis- (Vorderflächen)
Kurve führen,
die in Anpassung an standardmäßige Umfassungsgestelle
statt für
beste optische Leistung gestaltet ist.
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Diese Fehler können zu nicht akkommodierbaren
Brechwertfehlern führen.
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Eine oder mehrere der folgenden Korrektionen
kann eingeführt
werden, um die beschriebenen Fehler zu reduzieren:
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Mittlere Brechwertfehlerkorrektion
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Die Vorder- und/oder Rückflächenkrümmung kann
so eingestellt werden, daß sie
der mittleren Brechwertänderung
als Ergebnis der Glasdrehung Rechnung trägt, wobei der Korrektionsgrad
von einem Gleichgewicht zwischen trägertolerierbarem axialem Brechwertfehler
und Reduzierung nicht akkommodierbarer außeraxialer Brechwertfehler
abhängt.
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Somit kann eine Vollbrechwertkorrektion
für die
eingeführte
Verschiebung des Durchgangsbrechwerts zur Korrektur axialer Fehler
oder eine Teilkorrektion angewendet werden, wenn der außeraxiale
Brechwertfehler berücksichtigt
wird.
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Astigmatische Fehlerkorrektion
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Die Vorder- und/oder Rückfläche kann
mindestens teilweise torisch beschaffen sein, um astigmatische Fehler
als Ergebnis der zuvor diskutierten Glasdrehung zu korrigieren.
Der Korrektionsgrad kann den infolge der Glasdrehung eingeführten Astigmatismus
voll korrigieren, oder er kann je nach Anwendung teilweise korrigiert
werden. Eine Teilkorrektion kann angewendet werden, um einen tolerierbaren
axialen astigmatischen Fehler so zu erreichen, daß die außeraxialen
astigmatischen Fehler reduziert werden.
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Prismatische Korrektion
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Die optische Mitte kann horizontal
verschoben werden, um durch die Glasdrehung induzierte Prismeneffekte
auszugleichen. Erreichen läßt sich
dies durch Anwenden vorgeschriebener prismatischer Wirkungen bei
der Oberflächenbehandlung
oder Verschieben des Glaselements in einer Horizontalrichtung.
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Zusatzaspekte
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Zu diesen Korrektionen gehören u. a.,
aber nicht nur, Glasvorneigung, Änderung
von Glasgestelltypen, kosmetische Forderungen sowie mittlere Abstände von
Pupillenmitte zum Glas je nach Gestell- und Glasformtypen.
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Außeraxiale prismatische Disparation
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Zur Korrektion außeraxialer prismatischer Disparation
kann das Glas eine asphärische
Fläche
auf der Vorder- und/ oder der Rückfläche aufweisen.
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Flächenasphärisierung
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Eine Asphärisierung der Vorder- oder
Rückfläche kann
genutzt werden, außeraxiale
Fehler zu korrigieren, u. a. infolge von Verkippung und/oder der
Auswahl der Basiskurven eingeführte
Fehler. Zu solchen außeraxialen
Fehlern können
Brechwert- und astigmatische Fehler sowie prismatische Disparation
gehören.
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Während
es relativ einfach ist, einen speziellen optischen Fehler zu korrigieren,
sollte aber verständlich
sein, daß es
notwendig ist, die Korrektion im Gleichgewicht zu halten, um eine
akzeptable Gesamtleistung des Glases zu erreichen.
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Zur Veranschaulichung dienende Fehlerkorrektionen,
die für
eine typische Drehung von etwa 20° um die
Vertikalachse für
einen Bereich von Plus- (+) und (–) Glaselementen mit va riierendem
Brechwert vorgenommen werden können,
sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
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Zu beachten ist ferner, daß die angegebenen
augenseitigen Flächenbrechwertkorrektionen
davon ausgehen, daß die
o. g. Fehler voll korrigiert werden, um die in der optischen Mitte
spezifizierte Rx-Sphäre
zurück
zu gewinnen. Bei Bedarf können
kleinere Korrektionen vorgenommen werden, um eine akzeptable Gesamtleistung
des Glases zu erreichen.
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Bevorzugt ist, daß die Vorder- und/oder Rückfläche eine
torische Komponente aufweist und so gestaltet ist, daß axiale
astigmatische und mittlere Brechwertfehler mindestens teilweise
ausgeglichen werden. Solche axialen Fehler können sich aus der Drehung des
Glases bei Montage in einem Gestell vom Umfassungs- oder Abschirmtyp
ergeben.
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Ferner kann die Vorderfläche eine
asphärische
Fläche
sein, die geeignete asphärische
Koeffizienten aufweist, um die periphere Temporalzone zu bilden.
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Die asphärische Vorderfläche kann
Liniensymmetrie um ihre Horizontal- und/oder Vertikalachse zeigen.
Ferner können
die asphärischen
Koeffizienten, die die periphere Temporalzone festlegen, Liniensymmetrie
um eine Horizontal- und/oder Vertikallinie zeigen, die die optische
Achse und/oder direkte Sehlinie im Gebrauch schneidet.
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Außerdem ist bevorzugt, daß die asphärischen
Flächenkorrektionen
in der Horizontalrichtung erfolgen.
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Das Glaselement kann auch eine Korrektion
aufweisen, um Bild- bzw. prismatischen Sprung zu vermeiden.
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Vorzugsweise sorgt das Glas für richtige
Rx-Korrektion in der Rezept- (Rx) Zone für einen Träger in Richtungen von höchstens
50° außeraxial
im Gebrauch relativ zur optischen Achse.
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Ferner ist bevorzugt, daß das Glas
für eine
erwünschte
Rx-Korrektion in der Rezept- (Rx) Zone für einen Träger sorgt, die sich über 50° außeraxial
hinaus erstreckt und in der peripheren Temporalzone endet, die für deutliche
Wahrnehmung von Objekten im peripheren Bereich menschlicher Sicht
sorgt und prismatischen Sprung von der Rezeptzone zur peripheren
Temporalzone verhindert.
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In einer bevorzugten Form weist die
Rückfläche eine
solche Basiskrümmung
auf, daß der
erforderliche Rezeptbrechwert Rx des Patienten in der Rezeptzone
erreicht wird; wobei die Rückfläche ferner
so abgewandelt ist, daß sie
die ausgewählte
Vorderfläche
ergänzt.
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Ferner ist bevorzugt, daß die Rückfläche eine
torische oder sphärische
Komponente aufweist, die so ausgewählt ist, daß die vorgeschriebene optische
Brechwert- und Glaszylinderkorrektion erreicht wird.
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Ferner kann die Rückfläche eine astigmatische Fehlerkorrektion
aufweisen, um Fehler zu korrigieren, die durch Drehung um die Vertikalachse
induziert werden. Vorzugsweise ist die Fläche eine asphärische torische
Fläche
und weist eine Einstellung zum Korrigieren axialer astigmatischer
und/oder mittlerer Brechwertfehler auf.
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In einer weiteren bevorzugten Form
ist die Vorderfläche
asphärisch
und verfügt über eine
für Gläser mit
hoher Basiskurve geeignete Basiskrümmung über 6,0 dpt sowie geeignete
asphärische
Koeffizienten, um die periphere Temporalzone zu bilden, und die
Rückfläche hat
eine geeignete Krümmung,
um den vorgeschriebenen optischen Glasbrechwert und den vorgeschriebenen
Glaszylinder bereitzustellen, und weist Einstellungen zur astigmatischen
und mittleren Brechwertkorrektion auf, um Fehler zu kompensieren,
die durch Drehung um die Vertikalachse induziert sind.
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Vorzugsweise weist die Rückfläche des
Glaselements eine torische oder sphärische Komponente auf.
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In einer weiteren bevorzugten Form
verfügt
die Vorderfläche
des Glaselements über
eine sphärische oder
torische Komponente, die so gestaltet ist, daß sie die gewünschte Rezeptkorrektion
(Rx) in der Rezeptzone vorsieht, und die eine Flächenkorrektion trägt, um Fehler,
u. a. astigmatische und mittlere Brechwertfehler, in Kombination
mit der Rückfläche mindestens
teilweise auszugleichen, und geeignete Koeffizienten aufweist, um
die periphere Temporalzone zu bilden; sowie einen Übergangsabschnitt
dazwischen, der so gestaltet ist, daß prismatischer Sprung zwischen
der Rezeptzone und der peripheren Temporalzone vermieden ist, und die
Rückfläche so abgewandelt
ist, daß sie
die Vorderfläche
ergänzt.
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Das Glaselement kann so abgewandelt
sein, daß es
eine Lichtsteuerung in der peripheren Temporalzone ermöglicht.
Die reflektierte Farbe eines Sonnenbrillenglases ist primär eine Funktion
der Farbstoffe auf der Vorderfläche
des Glases. Eine Spiegelbeschichtung kann auf die Rückfläche des
Glases so aufgetragen sein, daß die
Kombination aus Vorder- und Rückflächenreflexionen
spiegelnde Intensität
(Spiegel) und die Empfindung von Glasfärbung (Tönung) erreicht. Alternativ
oder zusätzlich
kann eine andere Tönungsbeschichtung
oder -schicht auf der Rückfläche des
Glases vorgesehen sein. Diese kann sowohl die Intensität als auch
den Spektralcharakter durchgelassener und reflektierter Strahlen ändern, die
mit dem übertönten Bereich des
Glases in Wechselwirkung stehen.
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Bei einer weiteren Option kann die
Vorder- oder Rückfläche (vorzugsweise
die Rückfläche) so
mattiert sein, daß reflektiertes
und durchgelassenes Licht diffus ist. Das heißt, Bilder werden nicht durch
Licht erzeugt, das in das Glas eintritt. Der mattierte Teil des
Glases ist für
einen Träger
visuell opak (durchscheinend). Für jemand
anderes reflektiert das Glas die getönte Farbe von seiner Vorderfläche gegen
einen stumpfen Schatten vom mattierten Teil der Rückfläche. Vorzugsweise
kann die Rückfläche eine
lokalisierte Spiegelbeschichtung aufweisen, von der die Reflexion
ein mattes Aussehen hat.
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Die periphere Temporalzone kann auf
einer Anzahl von Wegen behandelt sein, damit sie unabhängig vom
optischen Design keine Bilder beim peripheren Sehen erzeugt. Die
direktesten Verfahren verhindern einfach, daß eine wahrnehmbare Stärke von
fokussiertem Licht durchläuft,
indem sie es auf einem der folgenden Wege oder einer Kombination
daraus blockieren:
- – Gradientspiegel auf der Rückfläche
- – Gradient-
(Schwarz-) Tönung
auf der Rückfläche
- – Rückflächenbenebelung
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Die Spiegelbeschichtung kann mit
herkömmlichen
Techniken hergestellt werden, z. B. Vakuumabscheiden eines Metallfilms
auf ein Fertigglas. Eine chemische Lösung einer jungfräulichen
metallischen Schicht kann auf ein Teil einer Gießform abgeschieden werden,
wonach ein Glas an dieser Form gegossen wird. Ein so gebildeter
Metallspiegel kann nicht genügend
Licht durchlassen, um störende
Bilder zu bilden, und reflektiert ein weiches mattes Aussehen in
Kupfer, Nickel oder jedem anderen gewählten Metall.
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Alternativ oder zusätzlich kann
die Temporalverlängerung
ein oder mehrere der folgenden Elemente aufweisen:
- – Holografischer
Reflexionsfilm: verspiegelte Polymerbahn, z. B. etwa 0,5 mm dick,
die intensiv gefärbte, sich ändernde
reflektierte Farbmuster erzeugt
- – Lichtsteuernder
Film: beispielsweise Polycarbonatfilm, z. B. 0,8 mm dick, der den
Lichtdurchgang auf ein. schmales Winkelband begrenzt
- – Reflektierender
Film: beispielsweise Mylar-Film mit 0,025 mm Dicke, 10% Transmission/90%
Reflexion
- – Flüssigkristallfilm:
beispielsweise Polymerbahnmaterial mit 0,20 mm Dicke, das Farben über das
volle Spektrum bei Temperaturänderungen ändert.
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Das Brillenglas kann aus jedem geeigneten
Material formuliert sein. Zum Einsatz kann ein Polymermaterial kommen.
Das Polymermaterial kann von jeder geeigneten Art sein. Das Polymermaterial
kann ein thermoplastisches oder duroplastisches Material aufweisen.
Verwendet werden kann ein Material vom Diallylglycolcarbonat-Typ.
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Der Polymerartikel kann aus vernetzbaren
polymeren Gießzusammensetzungen
gebildet sein, z. B. gemäß der Beschreibung
des Anmelders in der US-A-4912155, US-Patentanmeldung Nr. 07/ 781392, AU-A-50581/93
und 50582/93 sowie der EP-A-453159, de ren gesamte Offenbarungen
hierin durch Verweis aufgenommen sind.
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Solche vernetzbaren Polymergießzusammensetzungen
können
ein Diacrylat- oder Dimethacrylatmonomer (z. B. Polyoxyalkylenglycoldiacrylat
oder -dimethacrylat oder ein Bisphenolfluorendiacrylat oder -dimethacrylat)
und ein polymerisationsfähiges
Comonomer, z. B. Methacrylate, Acrylate, Vinyle, Vinylether, Allyle, aromatische
Olefine, Ether, Polythiole u. ä.
aufweisen.
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In der AU-A-81216/87, deren gesamte
Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen ist, beschreibt der
Anmelder z. B. eine vernetzbare Beschichtungszusammensetzung mit
mindestens Polyoxyalkylenglycoldiacrylat oder -dimethacrylat und
mindestens einem polyfunktionellen ungesättigten Vernetzungsmittel.
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In der AU-A-75160/91, deren gesamte
Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen ist, beschreibt der
Anmelder ferner ein Polyoxyalkylenglycoldiacrylat oder -dimethacrylat;
ein Monomer mit einer periodischen Einheit, die von mindestens einem
radikalpolymerisationsfähigen
Bisphenolmonomer abgeleitet ist, das ein Homopolymer mit einer hohen
Brechzahl über
1,55 bilden kann; und ein Urethanmonomer mit 2 bis 6 Endgruppen,
die aus einer Gruppe ausgewählt
sind, die Acryl- und Methacrylgruppen aufweist.
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Solche Polymerformulierungen werden
durch eine Kombination aus UV- und Wärmebehandlung UV-gehärtet oder
gehärtet.
Der Bereich optischer Gläser,
die unter den Handelsnamen "Spectralite" vom Anmelder vermarktet
werden, erwies sich als geeignet.
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Das Polymermaterial kann einen Farbstoff,
vorzugsweise einen photochromen Farbstoff, aufweisen, der z. B.
zur Monomerformulierung zugegeben sein kann, die zur Herstellung
des Polymermaterials dient. Die Farbtiefenvariation läßt sich
minimieren, indem ein Pigment oder Farbstoff in eine oder mehrere
Schichten des optischen Artikels eingebaut ist.
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Das erfindungsgemäße Brillenglaselement kann
ferner standardmäßige Zusatzbeschichtungen
auf der Vorder- und Rückfläche aufweisen,
u. a. elektrochrome Beschichtungen.
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Die Glasvorderfläche kann eine Antireflex- (AR)
Beschichtung aufweisen, z. B. der in der US-A-5704692 für den Anmelder
beschriebenen Art, deren gesamte Offenbarung hierin durch Verweis
aufgenommen ist.
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Die Glasvorderfläche kann eine abriebbeständige Beschichtung
aufweisen, z. B. der in der US-A-4954591 für den Anmelder beschriebenen
Art, deren gesamte Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen
ist.
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In einer besonders bevorzugten Form
kann der laminierte Brillenartikel eine für erwünschte optische Eigenschaften
sorgende Innenschicht der in der PCT/AU96/00805 für den Anmelder
beschriebenen Art aufweisen, deren gesamte Offenbarung hierin durch
Verweis aufgenommen ist.
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Ferner können die Vorder- und Rückfläche einen
oder mehrere Zusätze
aufweisen, die in Gießzusammensetzungen
herkömmlich
verwendet werden, z. B. Inhibitoren, Farbstoffe, u. a. thermochrome
und photochrome Farbstoffe, z. B. gemäß der vorstehenden Beschreibung,
Polarisationsmittel, UV-Stabilisatoren und Materialien, die die
Brechzahl modifizieren können.
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In einer weiteren bevorzugten Form
sorgt das stark gekrümmte
Brillenglaselement für
eine Rezeptkorrektion in der Zone im Bereich von etwa –6,0 dpt
bis +6,0 dpt mit etwa 0 bis +3 cyl.
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Vorzugsweise ist die periphere Temporalzone
keine Rezeptzone.
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In einer bevorzugten Form hat die
Vorderfläche
des Glaselements eine hohe Krümmung
in der sich von Nasal- bis Temporalgrenzen erstreckenden Horizontalebene über 6,0
dpt, aber die Krümmung
in der Vertikalebene beträgt
höchstens
6,0 dpt.
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Vorzugsweise ist die Form der Vorder-
oder Rückfläche im Bereich
zwischen den beiden Zonen aus einer Polynomkurve entwickelt, die
so ausgewählt
ist, daß ein
prismatischer Sprung von der Rx-Zone zur Temporalzone vermieden
ist.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Rezeptzone
bei Montage in einem Gestell im Gebrauch über 50° außeraxial relativ zur optischen
Achse hinaus und endet in einer peripheren Temporalzone.
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Außerdem erstreckt sich die Erfindung
auch auf ein unitäres
Glas, das aus einem Paar stark gekrümmter Glaselemente gebildet
ist und für
Rezeptkorrektion in der Zone im Bereich von etwa –6,0 dpt
bis +6,0 dpt mit etwa 0 bis +3 cyl gemäß der vorstehenden Diskussion
sorgt.
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Vorzugsweise sorgt das unitäre Glas
für richtige
Rx-Korrektion in der Rezept- (Rx) Zone für einen Träger von höchstens 50° außeraxial relativ zur optischen
Achse bei Montage in einem Gestell im Gebrauch.
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Ferner ist bevorzugt, daß das Glas
für erwünschte Rx-Korrektion in der
Rezept- (Rx) Zone für
einen Träger
sorgt, die sich bei Montage in einem Gestell im Gebrauch über 50° außeraxial
hinaus erstreckt und in der peripheren Temporalzone endet, die für deutliche
Wahrnehmung von Objekten im peripheren Bereich menschlicher Sicht
sorgt und prismatischen Sprung von der Rezeptzone zur peripheren
Temporalzone verhindert.
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Die Rezeptzone kann sich bis 80° außeraxial
erstrecken.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung wird ein laminiertes stark gekrümmtes Brillenglas mit negativer
oder positiver Brechkraft bereitgestellt, das aufweist:
ein
vorderes Glaselement;
ein komplementäres hinteres Glaselement;
wobei
die Vorder- und/oder Rückfläche des
laminierten Glases stetig ist und eine Rezept- (Rx) Zone bildet,
die für
Rx-Korrektion sorgt;
wobei bei Montage das laminierte Glas
um eine Vertikalachse durch seine optische Mitte temporal verdreht
ist;
und wobei die Vorder- und/oder Rückfläche eine asphärische Komponente
aufweist, die so ausgewählt
ist, daß außeraxiale
astigmatische oder mittlere Brechwertfehler mindestens teilweise
ausgeglichen sind.
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In einer bevorzugten Form des laminierten
Brillenglases ist das vordere Glaselement allgemein plan; und das
komplementäre
hintere Glaselement weist ein Glaselement mit positivem oder negativem
Brechwert auf.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt
der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines stark gekrümmten Brillenglas elements
mit negativer oder positiver Brechkraft bereitgestellt, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer
mathematischen oder numerischen Darstellung einer Vorder- oder Rückfläche eines
Brillenglaselements mit einem Abschnitt, der so gestaltet ist, daß er für die gewünschte Rezept-
(Rx) Korrektion in einer Rezeptzone sorgt; und Zufügen einer
mathematischen oder numerischen Darstellung einer peripheren Temporalzone,
um eine vollständige
Glasfläche
zu bilden;
Verdrehen der Darstellung der Glasfläche um die
Vertikalachse, um das Montieren in einem geeigneten Gestell zu ermöglichen;
und
Abwandeln der Darstellung der Glasfläche, um Fehler mindestens teilweise
zu korrigieren, die durch die Drehung induziert sind, u. a. astigmatische
und mittlere Brechwertfehler in der Rezeptzone sowie prismatische Fehler.
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Vorzugsweise betrifft die mathematische
oder numerische Darstellung eine asphärische Vorderfläche und
hat geeignete asphärische
Koeffizienten, um die periphere Temporalzone zu bilden; und das
Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
anschließendes Bereitstellen
einer mathematischen oder numerischen Darstellung einer Rezept-
(Rx) Rückfläche; und
Abwandeln
der Darstellung der Rückfläche des
Glaselements, um Fehler mindestens teilweise auszugleichen, u. a.
astigmatische und mittlere Brechwertfehler.
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In einer bevorzugten Form weist das
Verfahren den folgenden Schritt auf: zur ersten mathematischen Darstellung
erfolgendes Zufügen
einer zweiten mathematischen oder numerischen Darstellung eines Übergangsabschnitts,
der so gestaltet ist, daß die
Rezeptzone und die periphere Temporalzone eine vollständige Glasfläche bilden.
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Vorzugsweise verfügt das Brillenglaselement ferner über einen
Nasalakzentuierungsbereich, der durch reduzierte oder entgegengesetzte
Krümmung
des Glases gebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt
die Erfindung eine Brille bereit, die aufweist:
ein Brillengestell
vom Umfassungstyp, das geeignet ist, ein Paar Brillengläser so aufzunehmen,
daß jedes
Glas um eine Vertikalachse durch seine optische Mitte temporal verdreht
ist; und
ein Paar stark gekrümmte Brillengläser mit
positiver oder negativer Brechkraft, wobei jedes Glas aufweist:
eine
Vorder- und eine Rückfläche, die
zusammen eine Rezept- (Rx) Zone, die für Rezept- (Rx) Korrektion sorgt,
und eine periphere Temporalzone bilden, die optional Rx-Brechkraft
zeigt,
wobei die Vorder- und/oder Rückfläche eine Flächenkorrektion, um Fehler mindestens
teilweise auszugleichen, die durch die Drehung induziert sind, u.
a. astigmatische und mittlere Brechwertfehler in der Rezeptzone, sowie
eine Korrektion trägt,
um prismatische Fehler mindestens teilweise auszugleichen.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Rezeptzone über 50° außeraxial
relativ zur optischen Achse hinaus.
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Die Brille kann aufweisen:
ein
Brillengestell mit konstanter konstruktiver Krümmung von mindestens 5,0 dpt;
und
ein Paar stark gekrümmte
Brillengläser,
die darin montiert sind, wobei jedes Glas eine Vorder- und eine
Rückfläche aufweist,
mindestens eine Fläche
stetig ist und für
eine Rezept- (Rx) Korrektionszone im Bereich von etwa –6,0 dpt
bis +6,0 dpt mit etwa 0 bis +3 cyl und eine periphere Temporalzone
zum Bereitstellen einer Abschirmung im Bereich der Schläfen sorgt,
wobei die Zonen so gestaltet sind, daß sie prismatischen Sprung
von der Rx-Zone zur Temporalzone verhindern;
wobei die Rückfläche für guten
Abstand von Schläfen
oder Augenlidern sorgt.
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Bevorzugt ist, daß das Gestell eine konstante
konstruktive Krümmung
zwischen 8,0 dpt und 10,0 dpt hat.
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Eine normale Darstellung des Querschnitts
einer sphärischen
oder asphärischen
Glasfläche
kann über
die Koordinaten SAG = A2R2 + A4R4 +
A6R6 + A8R8 erfolgen,
wobei R der Radius in der Messung von der optischen Achse ist und
A2, A4, A6 und A8 Koeffizienten sind,
die den Brechwert und die Asphärizität festlegen.
Man geht davon aus, daß das
Glas um die optische Achse rotationssymmetrisch ist.
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Daher gilt R2 = x2 + z2,wobei die x-Achse lotrecht zur optischen
Achse (y) in Richtung zu den Schläfen ist und die z-Achse senkrecht zum
Gesicht eines Trägers
ist.
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Der Einsatz von Asphärizität in der
herkömmlichen
Glaskonstruktion dient zur Erzeugung kleiner Abweichungen von der
sphärischen
Form, und die Brechwertkomponenten sind durch die Flächenkrümmungen festgelegt T = [d2y/dr2]/[1
+ (dy/dr)2]3/2 tangential
S = (dy/dr)/r[1 + (dy/dr)2]1/2 sagittalwobei die Durchbiegung durch
y bezeichnet ist.
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Der Flächenbrechwert des Glases ist
daher durch die beiden Ableitungen festgelegt: dy/dr
= 2A2R + 4A4R3 + 6A6R5 +
8A8R7 und
d2y/dr2 =
2A2 + 12A4R2 + 30A6R4 + 56A8R6.
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Torusperipherie
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Zweckmäßig erstellt man eine Torusgeometrie
durch Betrachten des Gesamtdurchbiegungs- bzw. SAG-Werts als jenen
infolge der Grundglas-Konstruktionskurve zuzüglich einer Komponente "DSAG", die aus einer Temporalkrümmung stammt,
die sich über
einen gewissen Radius Ro hinaus erstreckt und die durch eine ähnliche
Menge von Koeffizienten definiert ist, die am Radialmaß (R – Ro) operieren.
In diesem Fall gilt Durchbiegung = SAG R ≤ Ro,wobei
R der Radius in der Messung von der optischen Achse ist und A2, A4, A6 und
A8 Koeffizienten sind, die den Brechwert
und die Asphärizität festlegen.
Man geht davon aus, daß das
Glas um die optische Achse rotationssymmetrisch ist. Durchbiegung
= SAG + DSAG R ≥ Ro,wobei
R0 die Peripherie des Temporalbereichs festlegt;
und DSAG = B2(R – Ro)2 + B4(R – Ro )4 + B6(R – Ro)6 + B8(R – Ro)8,wobei B2,
B4, B6 und B8 Koeffizienten sind, die den Brechwert und
die Asphärizität festlegen.
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Die erste und zweite Ableitung der
Durchbiegung sind dann die Summen der einzelnen Ableitungen dy/dr –> dy1/dr)r=R + dy2/dr)r=R–Ro
d2y/d2 –> d2y1/dr2)r=R +
d2y2/dr2)r=R–Ro,
wobei
definitionsgemäß sowohl
y als auch dy/dr bei R = Ro stetig sind, aber die zweite Ableitung
unstetig ist.
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In diesem Modell ist die Sagittalflächenkrümmung stetig
und die Tangentialflächenkrümmung nicht,
sofern nicht folgende Bedingung gilt: B2 = 0.
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Verallgemeinerte Torusformulierung
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Verallgemeinert man die Ausdrücke, so
daß sag = SAG + α(DSAG)N für
R ≥ Rogilt,
wobei α und
N ≥ 1 numerische
Parameter sind, hat man eine größere Freiheit
zum Modellieren der Fläche und
bessere Kontrolle über
Flächenbrechwertänderungen
zu Beginn der torischen Krümmung.
Die erste und zweite Ableitung sind bei R = Ro stetig, wenn eine
der folgenden Bedingungen gilt:
2 > N ≥ 1
und B2 = 0 oder
N ≥ 2 für alle Werte von B2.
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Zweckmäßig wurde eine verallgemeinerte
Darstellung ermittelt, die für
Stetigkeit der Flächenkrümmung sowohl
in Sagittal- als auch Tangentialrichtung sorgt. Das heißt, man
kann die torische Form ohne Unstetigkeiten des Flächenbrechwerts
modellieren. Mit solchen Formen ist man in der Lage, eine Fläche hinter einer
weiteren mit ähnlicher
Erzeugungsgleichung zu plazieren, um ein Glas mit starken Krümmungen,
aber ohne Unstetigkeiten der Brechkraft durch das Glas bereitzustellen.
-
Beim Berechnen und Auftragen der
durch die o. g. Modelle mit N = 1 und N = 2 erzeugten Kurven wird deutlich,
daß die
Torusfläche
mit der zentralen optischen Zone asymptotisch verschmilzt, sofern
die Bedingung für
B2 beachtet ist. Das Modell weicht ganz
allmählich
von der konstruktiven Sphäre
ab, wodurch die optischen Eigenschaften der beiden konstruktiven
Zonen miteinander verschmelzen.
-
Weitere Verallgemeinerung
der Torusformulierung
-
Verständlich ist, daß die Flächen eines
Glaselements Rotationsflächen
sind, die durch einen der o. g. Ausdrücke für die Durchbiegung im Hinblick
auf eine gewählte
Rotationsachse überstrichen
werden. In der o. g. mathematischen Entwicklung war Rotationssymmetrie
um die optische Achse festgelegt. Dies erzeugt eine Glasform mit
demselben mittleren Flächenbrechwert
am Horizontal- und Vertikalmeridian, die eine periphere Temporalzone
um den gesamten Umkreis des Glaselements hat.
-
Bevor ein solches Glaselement gesichtsnah
in einem Umfassungsgestell oder einer Umfassungsabschirmung montiert
werden kann, wird die Temporalverlängerung mit Ausnahme der Stellen
weggeschnitten, die den Schläfen
der Umfassungsbrille entsprechen.
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In einer alternativen Ausführungsform
kann die geeignete Flächenänderung
aus den SAG-Wertkurven gemäß der obigen
Festlegung durch Drehen der Durchbiegungskurve um eine Achse parallel
zur x-Achse in der Ebene des Horizontalmeridians erzeugt werden.
Die gekrümmten
Abschnitte, die die Temporalverlängerung
solcher Gläser
bilden sollen, liegen dann in Richtung zu den Enden des Horizontalmeridians,
während die
Vertikalkurven eine herkömmliche
sphärische
oder asphärische
Glasform behalten können.
-
Der Ausdruck für die Durchbiegung auf der
Fläche
eines auf diese Weise gebildeten Glaselements lautet:
-
-
Bei gleich eingestellten Parametern
A2n und C2n hat
die optische Zone den gleichen Flächenbrechwert im Vertikal-
und Horizontalmeridian.
-
Entsprechen die Parameter C2n Kurven mit geringerem Brechwert als die
Parameter A2n spezifizieren, ist der Flächenbrechwert
der optischen Zone im Vertikalmeridian geringer. So gebildete Glaselemente
unterstützen
das Erreichen der Formanpassung der Umfassungsbrille an das Gesicht.
Eine hohe Basiskurve in der Größenordnung
von 8 oder 9 Dioptrien kann für
laterale Umfassung zu den Schläfen
verwendet werden. Allerdings entspricht eine geringere Kurve, z.
B. etwa 2 bis 5 Dioptrien, der senkrechten Form des Gesichts und ermöglicht,
die Gläser
näher an
den Augen zu plazieren, ohne die Brauen oder Wangen einzudrücken.
-
Durch den Gebrauch solcher eher herkömmlicher
Basiskurven zur Festlegung des Vertikalmeridians entfällt auch
die Notwendigkeit, außeraxiale
Astigmatismus- und Brechwertkorrektionen in diesem Meridian vorzunehmen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
der beigefügten
Zeichnungen und Beispiele näher
beschrieben. Jedoch sollte klar sein, daß die nachfolgende Beschreibung
nur zur Veranschaulichung dient und keinesfalls als Einschränkung der
Allgemeingültigkeit
der zuvor beschriebenen Erfindung aufgefaßt werden sollte.
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1 zeigt
Lichtwege durch eine Glasfläche
mit einer Sonnenbrillentönung.
-
2 ist
eine stilisierte Darstellung eines Brillenglases (rechtes Glas)
mit Rx-Minusbrechwert.
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3 ist
eine stilisierte Darstellung der peripheren Temporalzone eines Brillenglases
mit einer positiven Rx-Fläche.
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4 ist
eine stilisierte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Brillenglases
mit einer Rx-Minusfläche.
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5 zeigt
eine Folge von Querschnittansichten laminierter Vorderflächenscheiben
erfindungsgemäßer Plan-,
Plusund Minusgläser.
Jede Vorderfläche
ist rotationssymmetrisch.
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6 zeigt
eine stilisierte Plus- und Minusrückflächenscheibe zum Laminieren
auf die Vorderflächenscheiben
gemäß 5. Auf der Rückfläche kann
Zylinderkorrektion erfolgen.
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7(a) zeigt
ein optisches Halbfabrikat: fertige optische Fläche (1), unfertige
Rückfläche (1'), Rotationssymmetrieachse
(3), gewünschte
optische Achse (4). In diesem Beispiel beträgt der Blankdurchmesser 76
mm, die Vorderflächenkurve
hat 8 Dioptrien, und der Winkel zwischen den Achsen (3)
und (4) beträgt
20°. Die
Dicke des Blanks kann rund 15 mm je nach konstruktiven Notwendigkeiten
betragen.
-
7(b) zeigt
eine zweite optische Fläche
(2), die rotationssymmetrisch um die optische Achse (4) und
auf der Vorderseite des optischen Blanks durch Schleifen und Polieren
erzeugt ist. Die Brechwertdifferenz von (1) und (2)
ist der fertige Rx-Brechwert des Glases. In diesem Beispiel hat
(2) 4 Dioptrien.
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7(c) zeigt
ein fertiges Rx-Glas mit –4
Dioptrien Brechwert und einer mittleren optischen Zone von ±35° Breite um
die optische Achse (4). Eine Kurve (5) hat einen
identischen dioptrischen Brechwert wie (1) in Zentrierung
auf der Achse (4). Die Temporalgrenze des Planrands (oberer
Teil der Zeichnung) dieses Glases liegt 88° von der Vorwärtssichtlinie
für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm.
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8(a) zeigt
ein wahres Planglas mit einer Basiskurve von 9 Dioptrien. Kurven
(6) und (7) haben beide 9 Dioptrien in Zentrierung
auf der optischen Achse (4). Zu beachten ist die scheinbare
prismatische Wirkung "Basis
innen" des Glases
in der Betrachtung im Hinblick auf die verschobene geometrische
Achse. Der Nasal- (untere) Teil des Glases ist dicker.
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8(b) ist
ein fertiges Rx-Glas mit –4
Dioptrien Brechwert, das durch eine Kurve (8) von 5 Dioptrien in
Zentrierung auf der optischen Achse (4) erzeugt ist.
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9(a) zeigt
ein wahres Planglas mit einer 10-Dioptrien-Basiskurve. Kurven (9)
und (10) haben beide 10 Dioptrien in Zentrierung auf der
optischen Achse (4). Zu beachten ist die scheinbare prismatische
Wirkung "Basis innen" des Glases in der
Betrachtung im Hinblick auf die verschobene geometrische Achse.
Der Nasal- (untere) Teil des Glases ist dicker.
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9(b) ist
ein fertiges Rx-Glas mit –4
Dioptrien Brechwert, das durch eine Kurve (11) von 6 Dioptrien in
Zentrierung auf der optischen Achse (4) erzeugt ist. Die
optische Zonenbreite beträgt ±45° für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm, wobei die Temporalgrenze des
Planrands des Glases 95° beträgt.
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10(a) zeigt
ein wahres Planglas mit einer 12-Dioptrien-Basiskurve. Kurven (12)
und (13) haben beide 12 Dioptrien in Zentrierung auf der
optischen Achse (4). Zu beachten ist die scheinbare prismatische
Wirkung "Basis innen" des Glases in der
Betrachtung im Hinblick auf die verschobene geometrische Achse.
Der Nasal- (untere) Teil des Glases ist dicker.
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10(b) ist
ein fertiges Rx-Glas mit –4
Dioptrien Brechwert, das aus dem Blank in 7(a) erzeugt ist; eine Kurve (14)
hat 8 Dioptrien in Zentrierung auf der optischen Achse (4).
Die optische Zonenbreite beträgt ±45° für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm, wobei die Temporalgrenze des
Planrands des Glases 98° beträgt.
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11(a) ist
ein fertiges Rx-Glas mit +4 Dioptrien Brechwert, das aus dem Halbfabrikat
hergestellt ist, das an einer Rückformfläche mit ähnlicher
Form wie die Vorderseite des Glases von 7(c) geformt ist; eine Kurve (15)
hat –8,2
Dioptrien in Zentrierung auf der optischen Achse (4), um
die Fertigglasdicke zu begrenzen, eine Kurve (16) hat 4
Dioptrien in Zentrierung auf der Achse (4). Die optische
Zone beträgt ±35° um die optische
Achse (4), und der pseudoplane Temporalrand (oberer Zeichnungsteil)
erstreckt sich 87° von
der Vorwärtssichtlinie
für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm.
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11(b) ist
ein fertiges Rx-Glas mit +4 Dioptrien Brechwert; eine Kurve (17)
hat 10,2 Dioptrien in Zentrierung auf der Achse (4), um
die Fertigglasdicke zu begrenzen, eine Kurve (18) hat 6
Dioptrien in Zentrierung auf der Achse (4). Die optische
Zone liegt ±40° um die optische
Achse (4), und der pseudoplane Temporalrand (oberer Zeichnungsteil)
erstreckt sich 95° von
der Vorwärtssichtlinie
für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm.
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11(c) ist
ein fertiges Rx-Glas mit +4 Dioptrien Brechwert; eine Kurve (19)
hat 12,25 Dioptrien in Zentrierung auf der Achse (4), um
die Fertigglasdicke zu begrenzen, eine Kurve (20) hat 8
Dioptrien in Zentrierung auf der Achse (4). Die optische
Zone liegt ±48° um die optische
Achse (4), und der pseudoplane Temporalrand (oberer Zeichnungsteil)
erstreckt sich 98° von
der Vorwärtssichtlinie
für einen
hinteren Scheitelabstand von 28 mm.
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12(a) ist
eine schematische Darstellung eines Paars erfindungsgemäßer Minusglaselemente
mit –3,0
dpt Durchgangsbrechwert, die 20° um
ihre optischen Vertikalachsen verdreht sind.
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12(b) und (c) zeigen die resultierenden mittleren
Flächenbrechwert-
und Astigmatismuskonturen nach der Drehung der Gläser in 12(a).
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12(d) und (e) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer Vollkorrektion
des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts unterzogen wurden.
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12(f) und (g) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer weiteren
torischen Vollrückflächenkorrektion
unterzogen wurden.
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12(h) und (i) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer weiteren
teilweisen torischen Rückflächenkorrektion
unterzogen wurden.
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12(j) und (k) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer teilweisen
mittleren Brechwert- und teilweisen torischen Rückflächenkorrektion unterzogen wurden.
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13(a) ist
eine schematische Darstellung eines Paars erfindungsgemäßer Planglaselemente
mit 3,0 dpt Durchgangsbrechwert, die 20° um ihre optischen Vertikalachsen
verdreht sind.
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13(b) und (c) zeigen die resultierenden mittleren
Flächenbrechwert-
und Astigmatismuskonturen nach der Drehung der Gläser in 12(a).
-
13(d) und (e) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer Vollkorrektion
des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts unterzogen wurden.
-
13(f) und (g) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer weiteren
torischen Vollvorderflächenkorrektion unterzogen
wurden.
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13(h) und (i) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Rückflächen der
Gläser
von 12(a) einer weiteren
teilweisen torischen Vorderflächenkorrektion
unterzogen wurden.
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14(a) ist
eine schematische Darstellung eines Paars erfindungsgemäßer asphärischer
Minusglaselemente mit –3,0
dpt Durchgangsbrechwert, die 20° um
ihre optischen Vertikalachsen verdreht sind.
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14(b) und (c) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen, nachdem die Glaselemente einer
Asphärisierung
der Vorderfläche
und einer torischen Vollrückflächenkorrektion
unterzogen wurden.
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15 und 16 veranschaulichen eine
Folge laminierter optischer Plus- (+) Glaselemente.
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17 zeigt
ein laminiertes optisches Minus- (–) Glaselement.
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18 veranschaulicht
ein Minusglaselement mit laminierter oder integraler Flächenausführung, wobei
die Dicke der laminierten Anordnung eingestellt wird, indem Rückflächenelemente
mit unterschiedlichem Durchmesser ausgewählt werden, was die Größe der optischen
Zone des fertigen Glases ändert.
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19 und 20 zeigen optische Glaselemente
mit einer allgemein planen Temporalverlängerung mit abgewandelter Krümmung.
-
21 bis 29 veranschaulichen optische
Plus- und Minusglaselemente, deren Vorderflächen durch den Ausdruck Durchbiegung = SAG R ≤ R0,
Durchbiegung
= SAG + DSAG R ≥ R0beschrieben
sind, und die beide eine optische Zone, die die erforderliche Rx-Korrektion
ergibt, und eine periphere Temporalzone mit einer einfachen sphärischen
oder torischen Rückfläche bilden.
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21 zeigt
ein Plusglas mit +2 Dioptrien Brechwert und mit einer planen Temporalverlängerung.
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22 und 23 zeigen Plusgläser mit
+4 Dioptrien Brechwert. Das in 22 hat
einen gleichmäßigen Brechwertübergang
zu einer Plantemporalverlängerung,
wobei es mit dem Parameter N = 2 gestaltet ist. Das Glas in 23 hat eine we niger erwünschte Unstetigkeit
des Vorderflächenbrechwerts,
wobei es mit dem Parameter N = 1 gestaltet ist.
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24 und 25 zeigen Gläser mit –4 Dioptrien
Brechwert. Das in 24 hat
einen gleichmäßigen Brechwertübergang
zu einer planen Temporalverlängerung,
wobei es mit dem Parameter N = 2 gestaltet ist. Das Glas in 25 hat eine weniger erwünschte Unstetigkeit
des Vorderflächenbrechwerts,
wobei es mit dem Parameter N = 1 gestaltet ist.
-
26 bis 28 veranschaulichen ähnliche
optische Plusund Minusglaselemente, die durch Vereinigen zweier
unterschiedlicher Flächen
mit konischer Standardkonstruktion, aber unterschiedlichen Brechwerten entsprechend
der optischen Zone und der Temporalverlängerung erzeugt sind. Wie das
Glas von 23 zeigen diese
Gläser
Unstetigkeit der Tangential- oder Sagittalkrümmung am Übergang zwischen den beiden
konstruktiven Bereichen. Dies erfordert wiederum eine möglichst
weitgehende Optimierung der Fläche
durch Standard-Strahldurchrechnungstechniken, um den Astigmatismus
und die Unschärfe
zu minimieren, die durch den Übergangsbereich
zwischen der optischen Zone und der Temporalverlängerung eingeführt werden.
-
29 und 30 zeigen ähnliche
optische Plus- und Minusglaselemente mit einer allgemein planen Temporalverlängerung.
-
BEISPIEL 1
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Ein Brillenglas mit einem negativen
Rx-Wert wird wie folgt hergestellt:
-
Je nach Bedarf können diese Gläser als
Grundgläser
hergestellt oder über
Halbfabrikate bereitgestellt werden. Für ein gegossenes Grundglas
ist die Rückflächenform
gegenüber
einer herkömmlichen
Rückflächenform,
z. B. vom Spectralite-Typ,
unverändert.
Für ein
Halbfabrikat wird die Rückfläche des
Glases in einem Standardverfahren geschliffen und poliert. In beiden
Fällen
ist der Hauptunterschied, daß die
Vorderflächenform
eine Peripherie hat, die zur Toruskonstruktion scharf gekrümmt ist.
Für beide
Produktformen würde
eine Seitenfüll-Schlauchdichtung
geeignet erscheinen.
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Ein Halbfabrikat (HF) kommt normalerweise
zum Einsatz, um einen Wirkungsbereich von jeder Basiskurve zu bilden
sowie unterschiedlichen Pupillendistanzen (PD) und unterschiedli chen
Gestellformen und -größen Rechnung
zu tragen. Für
alle diese Glasausführungen
kann eine spezifische Gestellausführung so verwendet werden,
daß die
geschnittene Glasform nicht stark variiert. Dennoch muß das HF
für den
festgelegten Rx-Bereich,
die individuelle PD und die wesentliche Temporalverlängerungskurve
sorgen. Diese Kurve ist steiler, je höher die erzeugte Minuswirkung
ist, und steiler, je größer der
Radius von der optischen Mitte zum Temporalrand ist (d. h. je kleiner
die PD ist, wobei alle anderen Faktoren konstant sind).
-
Die Geometrie eines HF entspricht
allgemein der Darstellung in 4.
Die Vorderflächentoruskurve des
Blanks erstreckt sich über
den Außenrand
um mindestens die Tiefe nach unten, die für den höchsten empfohlenen Minusbrechwert
für diese
Nennbasiskurve (einschließlich
Zylinder) erforderlich ist. Sie ist nicht in allen Orientierungen
konstant. Jedes HF ist dezentriert, um einer normalen Spanne von
PD Rechnung zu tragen. Die Auswahl eines speziellen Radius am Halbfabrikat
zum Horizontalmeridian des Fertigglases legt sowohl die funktionsfähige PD
als auch den wahren Brechwert des Horizontalmeridians fest. Blanks
können
mit Farbstoffmarkierungen und Ausrichtungsangaben versehen sein,
um richtige Orientierung zum Randbearbeiten der Flächen zu
ermöglichen.
Allerdings entfernt das Randbearbeiten nicht die gewünschte Temporalkrümmung.
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Eine fertige sphärische Brechwertglasfolge ist
die genaue Parallele zum zuvor skizzierten HF mit der Ausnahme,
daß die
Rückfläche ebenfalls
optional fertigbearbeitet ist.
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BEISPIEL 2
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Ein Brillenglas wird ähnlich wie
im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß die geometrischen und optischen
Mitten der Gläser
nicht versetzt sind. Solche Gläser
werden mit einem Gestellsystem verwendet, durch das die PD über die
Befestigung des Glases an den Gestellstützen statt durch Versetzen
der geometrischen und optischen Mitten der Gläser eingestellt werden kann.
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BEISPIEL 3
-
Einschneiden-Drehvorrichtung zur
Erzeugung der erforderlichen Flächen
(sowohl Sphären
als auch Zylinder). Alternativ können
flexible Feinbearbeitungs- und Polierscheiben genutzt werden, um
die Fläche
der optischen Zone in guter optischer Qualität fertigzustellen, und ein
minimales Schwabbeln der hinteren Temporal-"Leiste" reicht aus. Das Torussegment des resultierenden
Glases ist durchscheinend, wenngleich frei von Erzeugungsmarken.
Eine Gradientspiegelbeschichtung über dieser Fläche komplettiert
die Rx-Zone.
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BEISPIEL 4
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Ein erfindungsgemäßes Brillenglas wird aus einem
vorderen und hinteren Scheibenpaar über ein herkömmliches
Laminiersystem laminiert, z. B. das System MatrixTM gemäß den US-A-5187505, 5149181
und 5323192 für
den Anmelder, deren gesamte Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen
ist. Die Grenzflächenkurve
in einem Laminiersystem muß rotationssymmetrisch
um die optische Achse sein, damit die Zylinderachse je nach Wirkung
ausgewählt
werden kann. Somit werden Glasscheiben hergestellt, bei denen die geometrischen
und optischen Mitten der Gläser
nicht versetzt sind.
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Die Scheiben haben etwa 80 mm Durchmesser
mit herkömmlichen
Optiken in den Mittenzonen von etwa 55 mm Durchmesser und mit "Torus"-Temporalrändern, die
steiler gekrümmt
sind. Dies ist in 5 und 6 dargestellt. Der Temporalverlängerungseffekt
ist eine übermäßige Durchbiegung
von mindestens 10 bis 15 mm. Dies ist das kritische Merkmal des
konstruktiven Konzepts; asymmetrische Randbearbeitung fertiggestellter
Gläser
erzeugt die Geometrie, die sich nach der Augenbraue richten soll.
Die Nasenseite des gerandeten Glases ist vollständig sphärisch, während anderswo die übermäßige Durchbiegung
zur Braue und um sie zur Schläfe
reicht.
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BEISPIEL 5
-
Hergestellt wird eine Folge erfindungsgemäßer Gläser mit
planer oder negativer Brechkraft aus einem herkömmlichen sphärischen
HF der Form von 7(a),
indem zunächst
die (fertige) optische Vorderfläche
des Blanks an einer exzentrischen Werkzeugspannvorrichtung so angeordnet
wird, daß die
Drehachse zum Erzeugen und Polieren der Rückfläche des Blanks von der Nominalachse
des Blanks um einen Winkel von (beispielsweise) etwa 20° versetzt
ist. Als nächstes
wird eine optische Fläche
mit genau dem gleichen dioptrischen Brechwert wie dem der Vorderfläche des
Blanks, aber in Zentrierung auf der versetzten Achse, auf der (konkaven)
Rückfläche des
Blanks erzeugt. Dies führt
zu einem wahren Planglas mit getrennter optischer und geometrischer
Achse. Die Form des Planglases erinnert an ein Glas, auf das eine
prismatische Wirkung "Basis innen" angewendet wurde,
da die Nasalseite des Glases dicker als die Temporalseite ist (8(a), 9(a) und 10(a)).
Genau betrachtet ist kein Prisma angewendet, sondern das Planglas
ist nur mit der gleichen optischen Präzision jedes anderen Teils
des Rx-Bereichs gestaltet. Die Herstellung eines wahren Planglases
mit richtig ausgerichteter optischer Achse ist für hohe Basiskurven notwendig,
z. B. 9 Dioptrien und mehr, wird aber bei geringerwertigen Sonnenbrillen
allgemein vernachlässigt.
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Als nächstes wird das Planglas über seine
Rückfläche so angeordnet,
daß es
exzentrisch um die definierte Achse rotiert. Danach wird eine gewünschte sekundäre optische
Fläche
in Zentrierung auf dieser optischen Achse auf der Vorderfläche erzeugt
und poliert. Die Brechwertdifferenz zwischen dieser Fläche und
der ursprünglichen
Fläche
ist der sphärische
Brechwert des fertigen Rx-Bereichs, wobei diese neu erzeugte optische
Fläche
die eigentliche optische Zone des brechwertändernden Glases festlegt (7(b) und (c)).
Der Planabschnitt des Glases, der die optische Zone umgibt, bildet
die Temporalverlängerung,
die für
erfindungsgemäße Gläser erforderlich
ist. Diese nimmt mit steigender Basiskurve zu, was in 7 bis 10 für
ein Rx-Glas von –4
Dioptrien gezeigt ist. Für
die Beispiele in den Zeichnungen steigt die Temporalverlängerung
von 88° auf 98° temporal,
wobei die Basiskurve von 8 auf 12 Dioptrien zunimmt. Die entsprechenden
Breiten der optischen Zone liegen im Bereich von ±35° bis ±45° mit steigender
Basiskurve.
-
Bei Bedarf kann natürlich die
Reihenfolge umgekehrt sein, mit der die beiden optischen Flächen erzeugt
werden. Allgemein ist dies der Fall, wenn es notwendig ist, einen
Zylinder auf die Rückfläche zur
Astigmatismuskorrektion anzuwenden.
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Für
erfindungsgemäße Plusgläser hat
die optische Vorderfläche
des HF keine ihr überlagerte
zweite optische Fläche.
Statt dessen hat die Rückfläche eine
Verbundform gemäß 11 für Rx-Gläser mit +4 Dioptrien. Die Verbundrückflächen dieser
Gläser,
d. h. Kurven (15) + (16), (17) + (18)
und (19) + (20), werden um die optische Achse
mit computergesteuerter Technik, z. B. einem Generator Coburn IQ,
oder einer der mehreren optischen Präzisionsdrehmaschinen erzeugt,
die der Industrie zur Verfügung
stehen, und werden nach ophthalmischen Forderungen durch Polieren
mit flexiblen oder aufblasbaren Polierscheiben poliert, die in der Industrie
zum Einsatz kommen. Die optische Zone ist durch die Mittenoptik
auf der Rückfläche des
fertigen Glases gebildet. Ihre Breite liegt im Bereich von ±35° bis ±48°, wenn die
Basiskurve von 8 auf 12 Dioptrien steigt, während die Temporalreichweite
von 87° auf
98° anwächst. Natürlich kann
die gleiche Technologie zur Erzeugung von Gläsern mit Minusbrechwert verwendet
werden, wobei eine einfache Vorderflächenkurve gewahrt bleibt und
eine passende Verbundrückfläche gestaltet
wird. Verständlich
ist auch, daß allen
hier beschriebenen Flächen
eine zylindrische Komponente (vorteilhaft auf den Rückflächenkurven)
verliehen werden kann, um Astigmatismus zu korrigieren.
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Zur Begrenzung der Gesamtdicke von
Plusgläsern
ist es erwünscht,
die scheinbare prismatische Wirkung "Basis innen" der wahren Plangläser an diesen hohen Basiskurven
zu minimieren. Die Rückfläche der Temporalverlängerung
der Plusgläser
erhält
daher einen etwas höheren
sphärische
Brechwert als die Vorderflächenkurve,
so daß die
Temporalverlängerung
durchweg eine etwa konstante Dicke hat. Dadurch hat die Temporalverlängerung
einen leicht negativen Brechwert in der Größenordnung von 0,25 Dioptrien
für die höchsten Basiskurven
(etwa 12 Dioptrien). Eine solche Brechkraft ist für die meisten
Träger
nicht spürbar,
weshalb die Temporalverlängerung
als "pseudoplan" bezeichnet wird.
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Alle in diesem Beispiel beschriebenen
Gläser
können
durch Monomergießen
in Formen hergestellt werden, die so geformt sind, daß sie die
beschriebenen Flächenformen
nach Polymerisation verleihen. In diesem Fall werden die Verbundflä chen für sowohl
Rx-Plus- als auch Minusgläser
vorzugsweise auf der Glaselementrückseite plaziert. Diese Flächen werden
dann als konvexe Flächen
auf der entsprechenden Rückflächenform
hergestellt, was das Formherstellungsverfahren erleichtert. In einer
solchen Konfiguration haben Rx-Plusgläser und Rx-Minusgläser die
gleiche Vorderflächenform,
so daß das
Aussehen der Sonnenbrille unabhängig
von der Sehleistung des Trägers
ist. Ein Zylinder zur Astigmatismuskorrektur läßt sich ähnlich durch geeignet geformte
Rückflächenformen
einarbeiten, die je nach gewünschter
Wirkung orientiert sind. Alternativ kann ein mäßiger Zylinder bis zu 1,50
Dioptrien durch Schleifen und Polieren einer Sekundärkurve auf
der Vorderfläche
eines Glases mit dem geeigneten sphärischen Brechwert vorgesehen
werden. Dies wäre
für etwa 95%
der zylindrischen Korrektionen für
die meisten Populationen geeignet.
-
BEISPIEL 6A: EIN MINUSGLAS
-
Im folgenden ist ein Beispiel dargestellt,
das ein erfindungsgemäß aufgebautes
Glaselement beschreibt.
-
Es erfolgte der Aufbau eines Glases
mit 0° Vorneigung,
um einen vorgeschriebenen Durchgangsbrechwert von –3,00 dpt
und 0,00 dpt Zylinder zu erreichen, wobei die folgenden Kurven verwendet
wurden (siehe 12(a)).
-
Sphärische Vorderflächenkurve
von 6,00 dpt (1,530)
-
Sphärische Rückflächenkurve von 9,18 dpt (1,530)
-
Dies führt zu einem Glas mit einer
Fernkorrektion, so daß
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = –3,00
dpt
Resultierender axialer optischer Zylinder = 0,00 dpt.
-
Das Glas ist 20° in Temporalrichtung um die
optische Vertikalachse zu drehen (siehe 12(a)).
-
Dies zeigt die folgenden optischen
Ergebnisse:
Mittlere Durchgangsbrechwert = –3,33 dpt
Resultierender
axialer optischer Zylinder = 0,42 dpt bei 90°
-
13(b) und (c) zeigen die resultierenden mittleren
Flächenbrechwert-
und Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
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BEISPIEL 6B
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Volle mittlere Brechwertkorrektion.
-
Die Rückflächenkurve wurde so eingestellt,
daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von –3,00
dpt erreicht wurde. Dies führt
zu den folgenden optischen Ergebnissen:
Rückflächenkrümmung = 8,87 dpt (1,530)
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = –3,00
dpt
Resultierender axialer optischer Zylinder = 0,36 dpt bei
90°
-
12(d) und (e) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
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BEISPIEL 6C
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Volle mittlere Brechwert- und volle
torische Rückflächen-Astigmatismuskorrektion.
Die Rückflächenkurve
wurde so eingestellt, daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von –3,00
dpt erreicht wurde, und ferner wurde eine torische Rückflächenkorrektion
angewendet, um zu einer vollen Astigmatismuskorrektion zu führen. Dies
führt zu
den folgenden optischen Ergebnissen:
Mittlere Rückflächenkrümmung =
8,87 dpt (1,530)
Äquatorialer
Rückflächenbrechwert
= 8,69 dpt (1,530)
Meridionaler Rückflächenbrechwert = 9,05 dpt (1,530)
torisch 0,36 dpt bei 0°
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = –3,00
dpt
Resultierender axialer optischer Zylinder = 0,00 dpt
-
12(f) und (g) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 6D
-
Volle mittlere Brechwert- und teilweise
torische Rückflächenkorrektion.
-
Die Rückflächenkurve wurde so eingestellt,
daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von –3,00
dpt erreicht wurde. Eine teilweise torische Rückflächenkorrektion wurde angewendet,
um die außeraxialen und
axialen Astigmatismusfehler auszugleichen. Dies erzeugt die folgenden
optischen Ergebnisse:
Mittlere Rückflächenkrümmung = 8,87 dpt (1,530)
Äquatorialer
Rückflächenbrechwert
= 8,76 dpt (1,530)
Meridionaler Rückflächenbrechwert = 9,00 dpt (1,530)
torisch 0,25 dpt bei 0°
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = –3,00
dpt
Resultierender axialer optischer Zylinder = 0,11 dpt bei
90°
-
12(h) und (i) veranschaulichen die resultierenden
Astigmatismuskonturen und mittleren Brechwertkonturen relativ zu
Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 6E
-
Teilweise mittlere Brechwert- und
teilweise torische Rückflächenkorrektion.
-
Einzustellen ist der zentrale mittlere
Durchgangsbrechwert, um den erforderlichen Durchgangsbrechwert teilweise
zu korrigieren und den Betrag des nicht akkommodierbaren außeraxialen
Brechwertfehlers zu reduzieren. Eine teilweise torische Rückflächenkorrektion
kommt zum Einsatz, um die außeraxialen
und axialen Astigmatismusfehler auszugleichen. Dies führt zu den
folgenden optischen Ergebnissen:
Mittlere Rückflächenkrümmung = 9,12 dpt (1,530)
Äquatorialer
Rückflächenbrechwert
= 8,98 dpt (1,530)
Meridionaler Rückflächenbrechwert = 0,26 dpt (1,530)
torisch 0,27 dpt bei 0°
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = –3,25
dpt
Resultierender axialer optischer Zylinder = 0,12 dpt bei
90°
-
12(j) und (k) veranschaulichen die resultierenden
Astigmatismuskonturen und mittleren Brechwertkonturen relativ zu
Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 7A: EIN PLUSGLAS
-
Es folgt ein Beispiel, das ein erfindungsgemäß aufgebautes
Glas beschreibt.
-
Aufzubauen ist ein Glas mit 0° Vorneigung,
um einen vorgeschriebenen Durchgangsbrechwert von +3,00 dpt und 0,00
dpt cyl zu erreichen, wobei die folgenden Kurven verwendet wurden
(siehe 13(a)).
-
Sphärische Vorderflächenkurve
von 6,00 dpt (1,530)
-
Sphärische Rückflächenkurve von 2,92 dpt (1,530)
-
Dies führt zu einem Glas mit Fernkorrektion,
so daß Mittlerer
Durchgangsbrechwert = +3,00 dpt Resultierender axialer optischer
Zylinder = 0,00 dpt.
-
Das Glas ist 20° in Temporalrichtung um die
optische Vertikalachse zu drehen (siehe 13(a)).
-
Dies zeigt die folgenden optischen
Ergebnisse:
Mittlerer Durchgangsbrechwert = +3,36 dpt
Resultierender
axialer optischer Zylinder = 0,46 dpt bei 90°
-
13(b) und (c) zeigen die resultierenden mittleren
Brechwert- und Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 7B
-
Volle mittlere Brechwertkorrektion.
-
Die Rückflächenkurve wurde so eingestellt,
daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von +3,00 dpt erreicht wurde. Dies führt zu den folgenden optischen
Ergebnissen:
Sphärische
Vorderflächenkrümmung =
6,00 dpt (1,530)
Rückflächenkrümmung =
3,23 dpt (1,530)
Mittlerer Durchgangsbrechwert = +3,00 dpt
Resultierender
axialer optischer Zylinder = 0,41 dpt bei 90°
-
13(d) und (e) veranschaulichen die mittleren Brechwert-
und resultierenden Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 7C
-
Volle mittlere Brechwert- und volle
torische Vorderflächen-Astigmatismuskorrektion.
Die Rückflächenkurve
wurde so eingestellt, daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von +3,00 dpt erreicht wurde, und ferner wurde eine torische Vorderflächenkorrektion
angewen det, um zu voller Astigmatismuskorrektion zu führen. Dies
führt zu
den folgenden optischen Ergebnissen:
Mittlere Rückflächenkrümmung =
3,32 dpt (1,530)
Äquatorialer
Vorderflächenbrechwert
= 5,82 dpt (1,530)
Meridionaler Vorderflächenbrechwert = 6,18 dpt (1,530)
torisch 0,36 dpt bei 0°
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = +3,00 dpt
Resultierender axialer optischer
Zylinder = 0,00 dpt
-
13(f) und (g) veranschaulichen die mittleren Brechwert-
und resultierenden Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 7D
-
Volle mittlere Brechwert- und teilweise
torische Vorderflächenkorrektion.
-
Die Rückflächenkurve wurde so eingestellt,
daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von +3,00 dpt erreicht wurde. Eine teilweise torische Vorderflächenkorrektion
wurde angewendet, um die außeraxialen
und axialen Astigmatismusfehler auszugleichen. Dies erzeugt die
folgenden optischen Ergebnisse:
Mittlere Rückflächenkrümmung = 3,32 dpt (1,530)
Äquatorialer
Vorderflächenbrechwert
= 5,91 dpt (1,530)
Meridionaler Vorderflächenbrechwert = 6,09 dpt (1,530)
torisch 0,18 dpt bei 0°
Mittlerer
Durchgangsbrechwert = +3,00 dpt
Resultierender axialer optischer
Zylinder = 0,22 dpt bei 90°
-
13(h) und (i) veranschaulichen den mittleren Brechwert
und die resultierenden Astigmatismus- und mittleren Brechwertkonturen
relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 8 – Asphärisches
Minusglas
-
Asphärische Vorderflächen- und
torische Rückflächenkorrektion
(siehe 14(a)).
-
Die Rückflächenkurve wurde so eingestellt,
daß eine
Vollkorrektion des erforderlichen mittleren Durchgangsbrechwerts
von –3,00
dpt erreicht wurde, und ferner wurde eine torische Rückflächenkorrektion
angewendet, um zu einer vollen Astigmatismuskorrektion ähnlich wie
im Beispiel 6C oben zu führen.
-
Eine asphärische Vorderflächenkorrektion
wurde angewendet, um außeraxiale
astigmatische und Brechwertfehler zu reduzieren.
-
Dies führte zu den folgenden optischen
Ergebnissen:
Mittlere Rückflächenkrümmung =
9,05 dpt (bei 1,530)
Äquatorialer
Vorderflächenbrechwert
= 8,67 dpt (bei 1,530)
Meridionaler Vorderflächenbrechwert
= 9,05 dpt (bei 1,530)
Mittlerer Durchgangsbrechwert = –3,00 dpt
Resultierender
axialer optischer Zylinder = 0,00 dpt
-
Asphärische Vorderfläche
-
Die Höhe der Vorderfläche bei
einem Radius r ist durch folgende Formel gegeben: Z
= a0r0 + a1r1 + a2r2 + a3r3 +
a4r4 + a5r5 + a6r6 + a7r7 +
a8r8 wobei a0 bis a8 konstante
numerische Koeffizienten sind.
-
Basiskurve = 6,00 dpt
a0 = a1 = a3 = a5 = a7 = 0,0
a2 =
0,5660377 × 10–2
a4 = –0,19050 × 10–6
a6 = 0,65054 × 10–10
a8 = –0,17067 × 10–13
-
14(b) und (c) veranschaulichen die resultierenden
mittleren Brechwert- und Astigmatismuskonturen relativ zu Glasflächenkoordinaten.
-
BEISPIEL 9
-
Glaselement mit asphärischer
Fläche
-
Ein optisches Glaselement mit einer
peripheren Temporalzone wurde aus einem asphärischen Planelement mit einer
Vorderflächenbasis
von 9 dpt und einer Anzahl hinterer sphärischer Plusglaselemente gebildet,
die auf seine Rückfläche laminiert
wurden.
-
Die Flächen werden mit Hilfe eines
standardmäßigen mathematischen
Ansatzes definiert. Die Flächen haben
die in der nachfolgenden Tabelle 1 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 15 dargestellt.
-
BEISPIEL 10
-
Beispiel 9 wurde unter Nutzung rückseitiger
Glaselemente mit gleicher Brechkraft (+4 und +6 Dioptrien), aber
reduziertem Durchmesser wiederholt. Die optischen Zonen sind jeweils
im Winkelmaß reduziert, während die
laminierten Gesamtgläser
wesentlich dünner
sind.
-
Die Flächen werden mittels eines standardmäßigen mathematischen
Ansatzes definiert. Die Flächen haben
die in der nachfolgenden Tabelle 2 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 16 dargestellt.
-
BEISPIEL 11
-
Beispiel 9 wurde unter Nutzung hinterer
Glaselemente mit –4
und –8
Dioptrien Brechkraft wiederholt, wobei die Ränder dieser Elemente parallel
zur Sichtlinie an diesen Rändern
oder steiler abgewinkelt waren, so daß der Träger eine plötzliche Änderung von der optischen Zone
zur planen Schläfenverlängerung
ohne eine(n) dazwischenliegende(n) optische(n) Übergang oder Verzeichnung erfährt.
-
Die Flächen werden mittels eines standardmäßigen mathematischen
Ansatzes definiert. Die Flächen haben
die in der nachfolgenden Tabelle 3 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 17 dargestellt.
-
BEISPIEL 12
-
Ein optisches Glaselement mit einer
peripheren Temporalzone wurde aus einer asphärischen Vorderfläche mit
der Basis 9 dpt zusammen mit einer hinteren spärischen Rückfläche der Basis –4 dpt und –8 dpt gebildet.
Die Rückfläche kann
durch Laminieren gemäß der Beschreibung
im o. g. Beispiel 1 gebildet sein oder kann einstückig durch
Schneiden auf einem NC-Fräser oder
auf optischer Standard-Bearbeitungstechnik mit einem zusätzlichen
Endpolierschnitt gebildet sein, um den scharfen Rand abzurunden,
der ansonsten an der Grenze der optischen Zone und der einstückigen Temporalverlängerung
vorhanden wäre.
-
Die Flächen werden mit einem standardmäßigen mathematischen
Ansatz definiert. Die Flächen
haben die in der nachfolgenden Tabelle 4 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 18 dargestellt.
-
BEISPIEL 13
-
Glaselement mit Torusfläche
-
Es erfolgt die Bildung eines optischen
Glaselements unter Nutzung einer kreisförmigen Vorderfläche und
konischer Rückflächen mit
einer abgewandelten Plantemporalverlängerung.
-
Die Vorder- und Rückfläche können aus einem vorderen und
hinteren Glaselement gebildet sein, die miteinander laminiert sind,
oder können
durch Schneiden auf einem NC-Fräser
einstückig
gebildet sein.
-
Die Flächen werden unter Nutzung der
zuvor beschriebenen abgewandelten mathematischen Formeln definiert.
-
Die Flächen haben die in der nachfolgenden
Tabelle 5 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 19 dargestellt.
-
20 zeigt
ein ähnliches
Glaselement wie 19.
Die Flächen
haben die in der nachfolgenden Tabelle 6 festgelegten Kennwerte.
-
Zu beachten ist, daß die in
diesem Beispiel beschriebene Planvorderfläche eine optische Zone und einen
Temporalbereich mit starker Krümmung
hat, die zusammen ein Planglas mit im wesentlichen konstanter Dicke
vom Mittenbereich bis zu und einschließlich der Temporalverlängerung
bilden. Hierbei handelt es sich um einen alternativen und anderen
Weg zum Realisieren der Attribute des planen Sonnebrillen- oder
Sicherheitsbrillenglases gemäß der Beschreibung
in der US-A-5604547 (Gentex).
-
Eine weitere asphärische Vorderflächenkorrektion
wurde angewendet, um außeraxiale
astigmatische und Brechwertfehler im Planelement ähnlich wie
im Beispiel 8 oben zu beseitigen. Dies ergab folgendes:
Mittlere
Vorderflächenkurve
= 9,0 dpt (bei 1,4999)
Mittlerer Durchgangsbrechwert = 0,1 × 10–2 dpt
Resultierender
axialer optischer Zylinder = 0,1 × 10–2 dpt
Maximaler
außeraxialer
Zylinder = 0,2 dpt
-
Hierfür betrugen die konstanten numerischen
Koeffizienten:
a0 = a1 =
a3 = a5 = a7 = 0,0
a4 = –0,610000 × 10–6
a6 = 0,150000 × 10–9
-
BEISPIEL 14
-
Beispiel 13 wurde wiederholt, wobei
eine Konstruktion mit 9 dpt für
die Vorderfläche
der optischen Zone und eine kreisförmige Rückfläche von 7 dpt verwendet wurde,
um ein einstückiges
Glaselement mit einem Durchgangsbrechwert von +2 dpt zu bilden.
Die Vorderflächenerzeugungskurve
für die
Temporalverlängerung
hatte 4,5 dpt und führte
zu einer Temporalzone mit leicht positiver Brechkraft.
-
Die Flächen werden mit dem zuvor beschriebenen
abgewandelten mathematischen Weg mit N = 2 und einem negativen Wert
für den
Parameter α (–1,2) definiert.
Die Flächen
haben die in der nachfolgenden Tabelle 7 festgelegten Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
schematisch in 21 gezeigt.
-
Natürlich kann das Glaselement
verdreht oder dezentriert sein, um die kosmetische Beziehung zum Gesicht
eines Trägers
zu verbessern, ohne daß eine
stärkere
Glaskrümmung
eingeführt
zu werden braucht.
-
BEISPIEL 15
-
Beispiel 14 wurde wiederholt, wobei
eine Vorderfläche
von 12,00 dpt für
die optische Zone und eine Rückfläche mit
8,00 dpt verwendet wurde, um ein einstückiges Glaselement mit einem
Durchgangsbrechwert von +4,00 dpt zu bilden. Die Vorderflächenerzeugungskurve
für die
Temporalverlängerung
hatte 4,25 dpt.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 22 gezeigt, und seine
Flächenkennwerte
sind in Tabelle 8 festgelegt. In diesem Fall ändert sich die Temporalverlängerung
gleichmäßig vom
Brechwert der optischen Zone (+4,00 dpt) zu plan.
-
BEISPIEL 16
-
Beispiel 15 wurde nochmals wiederholt,
wobei eine Vorderflächenerzeugungskurve
für die
Temporalverlängerung
von 12,00 dpt verwendet und N = 1 statt N = 2 wie im vorherigen
Beispiel von 22 eingestellt wurde.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 23 gezeigt, und seine
Flächenkennwerte
sind in Tabelle 9 festgelegt. In diesem Fall ist die Temporalverlängerung
plan, und der Durchmesser der optischen Zone ist verkleinert.
-
BEISPIEL 17
-
Beispiel 14 wurde wiederholt, wobei
eine Vorderfläche
von 4,50 dpt für
die optische Zone und eine Rückfläche mit
8,50 dpt genutzt wurde, um ein einstückiges Glaselement mit –4,00 dpt
Durchgangsbrechwert zu bilden. Die Vorderflächenerzeugungskurve für die Temporalverlängerung
hatte 2,50 dpt.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 24 gezeigt, und seine
Flächenkennwerte
sind in Tabelle 10 festgelegt. In diesem Fall ändert sich die Temporalverlängerung
gleichmäßig vom
Brechwert der optischen Zone (–4,00
dpt) zu plan.
-
BEISPIEL 18
-
Beispiel 17 wurde nochmals wiederholt,
wobei eine Vorderflächenerzeugungskurve
für die
Temporalverlängerung
von 11,00 dpt verwendet und N = 1 statt N = 2 wie im vorherigen
Beispiel von 24 eingestellt wurde.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 25 gezeigt, und
seine Flächenkennwerte
sind in Tabelle 11 festgelegt. In diesem Fall ist die Temporalverlängerung
plan, das Glas hat eine dünnere
Mitte, und der Durchmesser der optischen Zone ist reduziert.
-
BEISPIEL 19
-
Plusglas
-
Beispiel 14 wurde wiederholt, wobei
eine Vorderflächenerzeugungskurve
für die
Temporalverlängerung
von 8,00 dpt verwendet wurde. Eine konische Rückfläche von 8,0 dpt und eine Vorderfläche von
11,0 dpt wurden verwendet, um ein Glas mit +3,0 dpt Durchgangsbrechwert
und einer allgemein planen Temporalverlängerung mit schmaler Randdicke
zu bilden.
-
Das resultierende Glas ist in 26 gezeigt. Das Glas zeigt
Unstetigkeit am Übergang
zwischen den beiden Konstruktionszonen. Die Fläche von 26 hat die in Tabelle 12 festgelegten
Kennwerte.
-
BEISPIEL 20
-
Beispiel 19 wurde wiederholt, um
ein +1,0-dpt-Glas mit einer Temporalverlängerung mit 8,0-dpt-Basis herzustellen.
Das resultierende Glas ist in 27 gezeigt.
Die Fläche
von 27 hat die in Tabelle
13 festgelegten Kennwerte.
-
BEISPIEL 21
-
Beispiel 19 wurde wiederholt, um
ein –2,0-dpt-Glas
mit einer Temporalverlängerung
mit 8,0-dpt-Basis herzustellen. Das resultierende Glas ist in 28 gezeigt. Die Fläche von 28 hat die in Tabelle 14
festgelegten Kennwerte.
-
BEISPIEL 22
-
Ein optisches Glaselement mit einer
peripheren Temporalzone wurde aus einer asphärischen Vorderfläche mit
+11 dpt und einer sphärischen
Rückfläche mit
+8 dpt gebildet, um ein Glaselement mit +3 dpt bereitzustellen.
-
Die Krümmung im Temporalbereich der
Vorderfläche
ist so abgewandelt, daß sie
der Krümmung
der Rückfläche entspricht,
was eine Plantemporalverlängerung
bildet.
-
Die Flächen sind mit Hilfe der o.
g. abgewandelten mathematischen Formeln konstruiert. Insbesondere
hat das Glaselement eine sphärische
oder torische Rückfläche, deren
Krümmung
so ausgewählt
ist, daß sie der
Form des Umfassungsgestells entspricht. Die Vorderfläche des
Glaselements ist eine asphärische
Fläche mit
drei voneinander abgegrenzten Zonen. Der mittlere Rezeptbereich
ist so entwickelt, daß er
den gewünschten
Durchgangsbrechwert bildet, und so optimiert, daß er außeraxiale astigmatische und
Brechwertfehler minimiert. Die Vorderfläche des Glaselements am Peripherie-
oder Temporalverlängerungsbereich
ist eine so konstruierte Sphäre,
daß das
Glas in diesem Bereich keinen Durchgangsbrechwert (plan) wie bei
einem nicht korrigierenden Sonnenglas erhält. Zwischen dem Innen- und
Außenbereich
ist die Fläche
aus einer Polynomkurve entwickelt, die bezweckt, den Mittenbereich
mit der Peripherie gleichmäßig zu vereinigen.
Obwohl die Fläche
als vollständige
Drehfläche
gestaltet ist, wird nur ein Abschnitt dieser Fläche im eigentlichen Gestell verwendet.
Folglich kann diese Glasform so hergestellt werden, daß nur ein
Teil der vollständigen
Drehfläche vor
der Randbearbeitung zur Anpassung an das Gestell erzeugt wird.
-
Die Flächen haben die in der nachfolgenden
Tabelle 15 aufgeführten
Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 29 schematisch gezeigt.
-
BEISPIEL 23
-
Beispiel 22 wurde wiederholt, wobei
eine asphärische
Vorderfläche
mit Basis 5,0 dpt und eine sphärische
Rückfläche mit
Basis 8,0 dpt verwendet wurde, um ein Glaselement mit Basis –3 dpt zu
bilden.
-
Die Flächen haben die in der nachfolgenden
Tabelle 16 aufgeführten
Kennwerte.
-
Das resultierende Glaselement ist
in 30 gezeigt.
-
TABELLE
1
Polycarbonat ASL
-
TABELLE
2
Polycarbonat ASL
-
TABELLE
3
Polycarbonat ASL
-
TABELLE
4
Polycarbonat ASL
-
TABELLE
5
Stark gekrümmtes
Umfassungs-Planglaselement
-
TABELLE
6
Stark gekrümmtes
Umfassungs-Planglaselement
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
TABELLE 15
-
- Glasradius
- 40,0
- Vorderfläche
- Anzahl der Polynomstücke
- Polynomgrad 3
- Vorderfläche
(Stück
1)
- Polynomgrad 8
- Koeffizienten der optisch optimierten Mittenflächenasphäre gelten
von r = 0 bis r = 20.
- +0,00000D+00 0
- +0,00000D+00 1
- +1,03280D-02 2
- +0,00000D+00 3
- +1,26810D-06 4
- +0,00000D+00 5
- +3,00100D-10 6
- +0,00000D+00 7
- +1,82900D-13 8
- Vereinigungsradius (1-2)
- 20
- Vorderfläche
(Stück
2)
- Polynomgrad 3
- Kurvenpolynomvereinigung Innenasphäre zu Außensphäre gilt von r = 20 bis r =
35
- –7,53462D+00
0
- +8,36819D-01 1
- –1,75540D-02
2
- +2,72230D-4 3
- Vereinigungsradius (2-3)
- 35
- Vorderfläche
(Stück
3)
- Polynomgrad 8
- Koeffizienten der Außensphäre gelten
außerhalb
r = 35
- +2,10000D+00 0
- +0,00000D+00 1
- +7,43494D-03 2
- +0,00000D+00 3
- +4,10992D-07 4
- +0,00000D+00 5
- +4,54379D-11 6
- +0,00000D+00 7
- +6,27934D-15 8
- Mittendicke
- 3,1
- Rückfläche
- Anzahl von Polynomstücken
- 1
- Rückfläche (Stück 1)
- Polynomgrad 8
- Koeffizienten der Rückflächensphäre
- +3,10000D+00
- +0,00000D+00
- +7,54717D-03
- +0,00000D+00
- +4,29885D-07
- +0,00000D+00
- +4,89723D-11
- +0,00000D+00
- +6,97363D-15
-
-
-
TABELLE 16
-
- Glasradius
- 40,0
- Vorderfläche
- Anzahl der Polynomstücke
- Polynomgrad 3
- Vorderfläche
(Stück
1)
- Polynomgrad 8
- Koeffizienten der optisch optimierten Mittenflächenasphäre gelten
von r = 0 bis r = 20.
- +0,00000D+00
- +0,00000D+00
- +4,52750D-03
- +0,00000D+00
- +1,17470D-07
- +0,00000D+00
- –7,92780D-11
- +0,00000D+00
- +1,86270D-14
- Vereinigungsradius (1-2)
- 20
- Vorderfläche
(Stück
2)
- Polynomgrad 3
- +1,44473D+01
- –1,66106D+00
- +6,22643D-02
- –5,38318D-04
- Vereinigungsradius (2-3)
- 40
- Vorderfläche
(Stück
3)
- Polynomgrad 8
- Koeffizienten der optisch optimierten Mittenflächenasphäre gelten
von r = 0 bis r = 20.
- +0,00000D+00
- +0,00000D+00
- +7,43494D-03
- +0,00000D+00
- +4,10992D-07
- +0,00000D+00
- +4,54379D-11
- +0,00000D+00
- +6,27934D-15
- Mittendicke
- 1
- Rückfläche
- Anzahl der Polynomstücke
- 1
- Rückfläche (Stück 1)
- Polynomgrad 8
- +1,00000D+00
- +0,00000D+00
- +7,54717D-03
- +0,00000D+00
- +4,29885D-07
- +0,00000D+00
- +4,89723D-11
- +0,00000D+00
- +6,97363D-15
-
Abschließend sollte verständlich sein,
daß verschiedene
andere Abwandlungen und/oder Abänderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzumfang der Erfindung gemäß der Festlegung durch die Ansprüche abzuweichen.
