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1. (EP2115528) LUNETTES ET VERRES DE LUNETTES POUR L'INSERTION DE DONNÉES
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Beschreibung


[0001]  Die Erfindung betrifft ein Brillenglas gemäß Anspruch 1, eine Brille zum Ein- und Ausspiegeln von Daten gemäß Anspruch 24, ein Anzeigegerät gemäß Anspruch 29, ein Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases gemäß Anspruch 31, ein Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases gemäß Anspruch 53, eine Vorrichtung zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases gemäß Anspruch 58, ein Computerprogrammerzeugnis gemäß Anspruch 63, ein Speichermedium gemäß Anspruch 61, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases gemäß Anspruch 62 sowie die Verwendung eines Brillenglases gemäß Anspruch 63.

[0002]  Brillengläser zum Ein- und Ausspiegeln von Daten in das Auge eines Benutzers sind zum Beispiel aus den Europäischen Patentanmeldungen EP 1 536 268 A, EP 0 945 748 A sowie der US-Patentanmeldung US 2002/030639 A1 bekannt.

[0003]  Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Brillenglas, eine Brille sowie Verfahren und Vorrichtungen zur Berechnung, Optimierung und Herstellung eines Brillenglases und einer Brille anzugeben, welche in kompakter und integrierter Bauform ein virtuelles Bild vor den Augen eines Brillenträgers erzeugen kann.

[0004]  Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände bzw. Verfahren der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

1. Bevorzugte Brillengläser gemäß einem Aspekt der Erfindung



[0005]  Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Brillenglas mit einer ersten, einer zweiten, gegenüberliegenden Fläche vorgeschlagen, und einer Seitenfläche, welche die erste und die zweite Fläche verbindet, wobei die erste Fläche die augenseitige und die zweite Fläche die objektseitige Fläche des Brillenglases ist oder wobei die erste Fläche die objektseitige und die zweite Fläche die augenseitige Fläche des Brillenglases ist, und wobei

zumindest die erste Fläche des Brillenglases eine Grundteilzone und zumindest eine Prismenzone aufweist, wobei sich die Gestaltung der ersten Fläche in der Grundteilzone und in der Prismenzone unterscheidet;

die Grundteilzone der ersten Fläche mit der gegenüberliegenden zweiten Fläche des Brillenglases einen Grundteil des Brillenglases bilden; und

die Prismenzone der ersten Fläche mit der gegenüberliegenden zweiten Fläche des Brillenglases einen Prismenteil bilden, welcher derart ausgelegt und angeordnet ist, eine optische Abbildung eines Displays in einem vorgegebenen virtuellen Abstand vor den Augen des Brillenträgers zu erzeugen.



[0006]  Der Grundteil ist derart ausgelegt und angeordnet, eine vorgegebene dioptrische Wirkung bzw. Rezeptwirkung (d.h. sphärische, astigmatische und/oder prismatische Wirkung) und/oder eine Änderung der dioptrischen, insbesondere der sphärischen Wirkung bzw. eine Addition zu erzielen. Zumindest eine der Flächen des Grundteils stellt die Rezeptfläche des Brillenglases dar, d.h. eine Fläche, welche in Abhängigkeit von der individuell erforderlichen Rezeptwirkung bzw. Verordnung (sphärische, zylindrische, prismatische Verordnung und/oder Addition) berechnet bzw. optimiert und gefertigt wird. Die Rezeptfläche ist z.B. im Fall eines nicht astigmatischen Einstärkenbrillenglases eine sphärische oder rotationssymmetrische asphärische Fläche, im Falle eines astigmatischen Brillenglases eine torische oder atorische Fläche, im Falle eines progressiven Brillenglases eine progressive bzw. Gleitsichtfläche.

[0007]  Der Prismenteil ist insbesondere derart ausgelegt und angeordnet, von einem Display kommende Lichtstahlen derart abzulenken, daß eine optische Abbildung eines Displays in einem vorgegebenen virtuellen Abstand vor den Augen des Brillenträgers erzeugt wird. Der Prismenteil ist ein integraler Bestandteil des Brillenglases. Zusätzlich wird der Prismenteil derart ausgelegt, daß Refraktionsdaten des Brillenträgers mit berücksichtigt werden, so daß das durch den Prismenteil erzeugte Bild von dem Brillenträger scharf gesehen werden kann.

[0008]  Zumindest eine der beiden Flächen des Brillenglases ist eine zusammengesetzte (komplexe) Fläche, welche eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweist, wobei sich die Gestaltung der objektseitigen Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone und in der Prismenzone unterscheidet. In anderen Worten ist zumindest eine der beiden Flächen des Brillenglases als eine aus der objektseitigen Fläche des Grundteils und der objektseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzte komplexe Fläche ausgebildet. Die zusammengesetzte, komplexe Fläche des Brillenglases bildet mit der zweiten Fläche des Brillenglases (welche z.B. ebenfalls eine zusammengesetzte, komplexe Fläche oder eine sich über den Prismen- und Grundteil durchgehend erstreckende Fläche sein kann) jeweils den Grundteil und den Prismenteil.

[0009]  Der Prismenteil ist horizontal und/oder vertikal versetzt zu dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases angeordnet ist, so dass der horizontale und/oder der vertikale Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt des Prismenteils und dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases 5 bis 35 mm beträgt.

[0010]  Ferner ist der Prismenteil derart ausgelegt und angeordnet, daß in einer vorgegebenen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines Brillenträgers zumindest ein von dem Display kommender Lichtstrahl nach Ablenkung an der Seitenfläche des Brillenglases im Prismenteil zumindest einmal

an der augenseitigen Fläche des Brillenglases im Prismenteil per Totalreflektion in Richtung der objektseitigen Fläche des Brillenglases im Prismenteil reflektiert wird,

anschließend an der objektseitigen Fläche des Brillenglases im Prismenteil in Richtung der augenseitigen Fläche reflektiert wird und

durch die augenseitige Fläche des Brillenglases im Prismenteil in das Auge des Brillenträgers abgebildet wird.



[0011]  Nach dem Austritt durch die augenseitige Fläche verläuft der Strahl durch die Pupille des jeweiligen Auges des Brillenträgers, so daß eine optische Abbildung des Displays in einem vorgegebenen virtuellen Abstand erzeugt wird. Alternativ kann bei dem Design des Brillenglases ein Strahl berücksichtigt werden, der durch den Augendrehpunkt oder durch die Eintrittspupille des jeweiligen Auges des Brillenträgers verläuft. Ein wichtiger Vorteil des bevorzugten Prismenteils bzw. des bevorzugten Strahlengangs durch den Prismenteil ist, daß die augenseitige Fläche doppelt für die Abbildung benutzt wird.

[0012]  Das Brillenglases kann in einer normierten (z.B. in DIN 58208 Teil 2) durchschnittlichen Gebrauchsstellung vor den Augen des Brillenträges angeordnet sein. Vorzugsweise wird jedoch eine individuelle Gebrauchssituation, d.h. eine individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers berücksichtigt. Die individuelle Gebrauchsstellung wird insbesondere durch die Pupillendistanz, den Hornhautscheitelabstand, die Vorneigung, den Fassungsscheibenwinkel beschrieben. Weitere Parameter der Gebrauchsstellung, wie z.B. die Zentrierdaten des Brillenglases oder Parameter des Auges bzw. der Augen des Brillenträgers (wie z.B. Pupillendistanz), können ebenfalls berücksichtigt werden.

[0013]  Die individuellen Parameter können beispielsweise in folgenden Grenzen variieren:

Pupillendistanz (PD) von 30 bis 80 mm,

Hornhautscheitelabstand (HSA) von 3 bis 50 mm,

Vorneigung (VN) von -10 bis +20 Grad,

Fassungsscheibenwinkel (FSW) von -10 bis +35 Grad.



[0014]  Das Display kann ebenfalls in einer durchschnittlichen oder einer individuellen Position bezüglich des Brillenglases angeordnet sein.

[0015]  So kann das Display derart angeordnet werden, daß die Flächenormale des Displays und die Flächennormale der Seitenfläche des Brillenglases einen Winkel von -45° bis +45°, vorzugsweise von -15° bis +15°" besonders bevorzugt 0°schließen. Der Abstand des Displays zur Seitenfläche des Brillenglases beträgt vorzugsweise zwischen 0 und 20 mm. Besonders bevorzugt beträgt der Abstand 0 mm. In dieser Ausführungsform liegt das Display direkt an der Seitenfläche an, was die Justierung des Displays erleichtert.

[0016]  Ferner kann insbesondere ein vorgegebener durchschnittlicher oder ein individueller virtueller Abstand vor den Augen des Brillenträgers, in dem die optische Abbildung des Displays erzeugt werden soll, berücksichtigt werden.

[0017]  Der Prismenteil kann als "Nahteil" in der augenseitigen oder objektseitigen Fläche des Brillenglases integriert sein.

[0018]  Die beiden Teile des Brillenglases, d.h. der Prismenteil und der Grundteil, können zum Beispiel - ähnlich wie der Grundteil und der Zusatzteil eines bifokalen Brillenglases - sichtbar voneinander abgegrenzt sein. An der Trennlinie bzw. der Begrenzungslinie zwischen dem Prismenteil und dem Grundteil bzw. zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone bzw. kann zum Beispiel - wie bei einem bifokalen Brillenglas - eine Stufe vorhanden sein. Vorzugsweise ist jedoch die Stufe zumindest in einer Richtung (horizontal oder vertikal je nach Anordnung des Prismenteils) verblendet.

[0019]  Vorzugsweise ist der Prismenteil mit dem Grundteil voll verblendet, so daß keine Stufe zwischen dem Prismenteil und dem Grundteil vorhanden ist (sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung). In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch in einer Richtung (horizontal oder vertikal je nach Anordnung des Prismenteils) an dem Übergang zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone eine Stufe vorhanden sein. Wenn der Prismenteil beispielsweise in nasaler oder temporaler Richtung vom geometrischen Mittelpunkt horizontal versetzt angeordnet ist, kann eine Stufe in vertikaler Richtung vorhanden sein.

[0020]  Vorzugsweise schließt sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die erste Fläche des Brillenglases in der Prismenzone zumindest einmal, bevorzugt zweimal stetig differenzierbar an die erste Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone an.

[0021]  In horizontaler und/oder vertikaler Richtung kann sich die erste Fläche des Brillenglases in der Prismenzone unter Ausbildung eines Knicks an die erste Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone anschließen.

[0022]  Die horizontale Richtung wird dabei insbesondere durch die durch die zwei Permanentgravierungen des Brillenglases verlaufende Glashorizontale vorgegeben (vgl. EN ISO 13666 Punkt 5.6). Die vertikale Richtung ist insbesondere die dazu senkrechte Richtung in der tangentialen Ebene zu der objektseitigen Fläche des Brillenglases am Zentrierpunkt (vgl. EN ISO 13666 Punkt 5.2). Alternativ kann der Ursprung des Koordinatensystems mit dem geometrischen Mittelpunkt des (rohrunden) Brillenglases (vgl. EN ISO 13666 Punkt 5.5) zusammenfallen, wobei ggfs. eine Vordezentrierung des rohrunden Brillenglases korrigierend berücksichtigt wird.

[0023]  In der Prismenzone kann die erste Fläche eine einfache Fläche, z.B. eine sphärische oder torische Fläche, oder eine Freiformfläche sein. Unter Freiformfläche wird insbesondere eine asphärische Fläche ohne Punkt- und Achsensymmetrie verstanden.

[0024]  Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Fläche des Brillenglases in der Prismenzone eine Freiformfläche und in der Grundteilzone eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche.

[0025]  In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die erste Fläche des Brillenglases in der Prismenzone eine komplexe Freiformfläche, welche z.B. aus der (virtuellen Fortsetzung der) ersten Fläche in der Grundteilzone und einer darin eingelassenen Prismenfläche zusammengesetzt ist. Die erste Freiformfläche des Brillenglases in der Prismenzone ist derart optimiert bzw. ausgelegt, die erforderliche Strahlablenkung von Lichtstrahlen von dem Display zu erzielen, wobei ebenfalls die erforderliche Rezeptwirkung berücksichtigt wird, um eine möglichst scharfe und unverzerrte Abbildung des Displays erzeugen zu können. Dabei wird vorzugsweise eine individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases, individuelle Daten des Brillenträgers und/oder eine individuelle Anordnung des Displays in Bezug auf das Brillenglas berücksichtigt. Alternativ können durchschnittliche Werte berücksichtigt werden.

[0026]  Die erste Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone kann die Rezeptfläche des Brillenglases darstellen. Alternativ kann die erste Fläche in der Grundteilzone eine vorgegebene sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche sein, deren Durchbiegung z.B. grob in Abhängigkeit von der zur erzielenden dioptrischen Wirkung und/oder nach kosmetischen Gesichtspunkten ausgewählt bzw. gestuft werden kann (s.g. Blank-System). Ebenfalls kann die Auswahl der Durchbiegung der zweiten Fläche nach fertigungstechnisch bedingten Gesichtspunkten erfolgen. Vorzugsweise beträgt der maximale Anstieg des Flächenbrechwerts der ersten Fläche in horizontaler und/oder vertikaler Richtung 2 dpt/mm, vorzugsweise 1,5 dpt/mm, besonders bevorzugt 1 dpt/mm; und/oder

der maximale Anstieg des Flächenastigmatismus der ersten Fläche in horizontaler und/oder vertikaler Richtung 1,4 dpt/mm, vorzugsweise 1,05 dpt/mm, besonders bevorzugt 0,7 dpt/mm.



[0027]  Ferner bevorzugt ist an dem Übergang zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone

der Winkel zwischen der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 5° vorzugsweise kleiner als 2°, besonders bevorzugt kleiner als 1° ; und/oder

der Winkel zwischen der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 5° vorzugsweise kleiner als 2°, besonders bevorzugt kleiner als 1°.



[0028]  Der Winkel zwischen der horizontalen und/oder der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der horizontalen und/oder der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone soll vorzugsweise möglichst gering gehalten werden. So kann insbesondere bei einem Knick die Entstehung von Doppelbildern minimiert werden.

[0029]  Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Fläche der Prismenzone eine sphärische Fläche und in der Grundteilzone eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche.

[0030]  Vorzugsweise ist die erste Fläche in der Prismenzone eine sphärische Fläche mit einer ersten Krümmung und in der Grundteilzone eine sphärische Fläche mit einer zweiten Krümmung, welche kleiner als die erste Krümmung ist.

[0031]  Die (sphärische) erste Fläche in der Prismenzone kann sich - wie bereits oben beschrieben - an die (sphärische) erste Fläche in der Grundteilzone z.B. mittels einer Stufe (in vertikaler und/oder horizontaler Richtung) und/oder einen Knick anschließen. Vorzugsweise ist jedoch zumindest in einer Richtung (horizontal oder vertikal je nach Anordnung des Prismenteils) die Stufe verblendet. Die Durchbiegung und die Anordnung der ersten Fläche in der Prismenzone werden derart ausgewählt, die vorgegebene Strahlablenkung der aus dem Display kommenden Strahlen zu erzielen.

[0032]  Vorzugsweise ist an dem Übergang zwischen der Grundteilzone und der Prismenzone:

der Winkel zwischen der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 45° vorzugsweise kleiner als 25°, besonders bevorzugt kleiner als 10° und/oder

der Winkel zwischen der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 45° vorzugsweise kleiner als 25°, besonders bevorzugt kleiner als 10°.



[0033]  Die zweite Fläche des Brillenglases kann eine sich über den Grundteil und den Prismenteil durchgehend erstreckende sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche sein.

[0034]  Die zweite Fläche kann z.B. eine sphärische oder rotationssymmetrische asphärische Fläche sein. Die Durchbiegung der zweiten Fläche des Brillenglases kann beispielsweise in herkömmlicher Weise grob in Abhängigkeit von der zur erzielenden sphärischen, torischen und/oder prismatischen Wirkung (d.h. Rezeptwirkung) und/oder nach kosmetischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Ebenfalls kann die Auswahl der Durchbiegung der zweiten Fläche nach fertigungstechnisch bedingten Gesichtspunkten erfolgen. Alternativ kann die zweite Fläche die Rezeptfläche des Brillenglases sein.

[0035]  Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die zweite Fläche des Brillenglases ebenfalls - ähnlich wie die erste Fläche - eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweisen.

[0036]  Die Gestaltung der zweiten Fläche in der Grundteilzone kann in Abhängigkeit von der zu erzielenden dioptrischen Wirkung variieren. So kann die zweite Fläche des Brillenglases eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche sein.

[0037]  In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Fläche in der Grundteilzone eine sphärische oder rotationssymmetrische asphärische Fläche. Wie oben beschrieben kann die Durchbiegung der zweiten Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone beispielsweise in herkömmlicher Weise grob in Abhängigkeit von der zur erzielenden sphärischen, torischen und/oder prismatischen Wirkung (d.h. Rezeptwirkung) und/oder nach kosmetischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Ebenfalls kann die Auswahl der Durchbiegung der zweiten Fläche in der Grundteilzone nach fertigungstechnisch bedingten Gesichtspunkten erfolgen. Die erste Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone stellt in diesem Fall vorzugsweise die Rezeptfläche des Brillenglases dar.

[0038]  Alternativ kann die zweite Fläche die Rezeptfläche des Brillenglases sein. Vorzugsweise ist in diesem Fall die erste Fläche eine einfache sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche.

[0039]  In der Prismenzone kann die zweite Fläche des Brillenglases eine einfache Fläche, z.B. eine sphärische oder torische Fläche, oder eine Freiformfläche sein.

[0040]  Vorzugsweise ist die zweite Fläche in der Prismenzone eine sphärische Fläche mit einer ersten Krümmung und in der Grundteilzone eine sphärische Fläche mit einer zweiten Krümmung, welche kleiner als die erste Krümmung ist.

[0041]  Vorzugsweise schließt sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die zweite Fläche in der Prismenzone zumindest einmal, bevorzugt zweimal stetig differenzierbar an die zweite Fläche in der Grundteilzone an.

[0042]  Vorzugsweise schließt sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die zweite Fläche in der Prismenzone unter Ausbildung eines Knicks an die zweite Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone an.

[0043]  Vorzugsweise ist der Prismenteil mit dem Grundteil voll verblendet, so daß keine Stufe zwischen dem Prismenteil und dem Grundteil vorhanden ist. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch in einer Richtung (horizontal oder vertikal je nach Anordnung des Prismenteils) an dem Übergang zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone eine Stufe vorhanden sein. Wenn der Prismenteil beispielsweise horizontal versetzt in nasaler oder temporaler Richtung vom geometrischen Mittelpunkt angeordnet ist, kann eine Stufe in vertikaler Richtung vorhanden sein.

[0044]  Der Prismenteil ist horizontal und/oder vertikal versetzt zu dem Anpaßpunkt oder dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases angeordnet, wobei

der horizontale und/oder der vertikale Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt des Prismenteils und dem Anpaßpunkt oder dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases 5 bis 35 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm, besonders bevorzugt 15 mm beträgt.



[0045]  Vorzugsweise verbindet bei einem verblendeten Prismenteil die Trennlinie zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone der ersten und gegebenenfalls der zweiten Fläche (bzw. zwischen dem Prismenteil und dem Grundteil) diejenigen Flächenpunkte, in welchen die Pfeilhöhe als Funktion der Koordinaten (x,y) einen lokalen Extremwert (Minimum oder Maximum), einen Wendepunkt oder einen Sprung aufweist. Der geometrische Mittelpunkt des Prismenteils fällt vorzugsweise mit dem geometrischen Mittelpunkt des den Prismenteil umschreibenden Rechtecks zusammen.

[0046]  Vorzugsweise ist der Prismenteil derart angeordnet und ausgelegt, daß dieser außerhalb des Blickfeldes für das indirekte Sehen in Nullblickrichtung liegt. Ferner bevorzugt ist der Prismenteil derart ausgebildet und angeordnet, daß bei einer Blickauslenkung gegenüber der Nullblickrichtung

von 25° bis 45°, vorzugsweise 30° bis 35°, in horizontaler Richtung, und/oder

von bis zu 40°, vorzugsweise 15° bis 20°, in vertikaler Richtung

die Sehachse parallel zu der Flächennormale der ersten oder der zweiten Fläche des Brillenglases in der Prismenzone ist.

[0047]  Das Brillenglas ist beispielsweise derart vor den Augen des Brillenträgers angeordnet, daß der Sehstrahl in Nullblickrichtung mit dem Anpaß- bzw. Zentrierpunkt des Brillenglases zusammenfällt.

[0048]  Vorzugsweise wird dabei eine individuelle Gebrauchssituation, d.h. eine individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers sowie individuelle Parameter des Auges bzw. der Augen des Brillenträgers berücksichtigt. Die individuelle Gebrauchssituation wird insbesondere durch die Pupillendistanz, den Hornhautscheitelabstand die Vorneigung, den Fassungsscheibenwinkel charakterisiert. Zusätzlich kann eine individuelle Anordnung des Displays in Bezug auf das Brillenglas und/oder einen individuellen virtuellen Abstand, in welchem die Abbildung des Displays erzeugt werden soll, berücksichtigt werden.

[0049]  Vorzugsweise werden die erste und/oder die zweite Fläche des Prismenteils bzw. die erste und/oder die zweite Fläche des Brillenglases in der jeweiligen Prismenzone in Abhängigkeit von individuellen Parametern des Brillenträgers berechnet.

[0050]  Individuelle Parameter des Brillenträgers umfassen insbesondere individuelle Refraktionsdaten, individuelle Parameter der Augen des Brillenträgers (z.B. Pupillendistanz, Augendrehpunktabstand, etc) und/oder individuelle Parameter der Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers (z.B. Hornhautscheitelabstand, Vorneigung, Fassungsscheibenwinkel, etc.), und/oder individuelle Parameter der Anordnung des Displays in Bezug auf das Brillenglas und/oder einen individuellen virtuellen Abstand, in welchem die Abbildung des Displays erzeugt werden soll, etc..

[0051]  Vorzugsweise ist auf die augenseitige Fläche in der Prismenzone eine vollreflektierende oder teildurchlässige Reflexionsschicht aufgebracht.

[0052]  Vorzugsweise ist die Seitenfläche des Brillenglases im Bereich des Prismenteils eine plane Fläche.

[0053]  Die Seitenfläche des Brillenglases ist die die objektseitige und die augenseitige Fläche des Brillenglases verbindende Fläche.

[0054]  Die erste Fläche kann die augenseitige Fläche (Vorderfläche) oder die objektseitige Fläche (Rückfläche) des Brillenglases sein.

[0055]  Vorzugsweise ist die augenseitige Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone eine konvexe Fläche und die objektseitige Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone eine konkave Fläche, so daß der Grundteil eine Meniskusform aufweist. Ebenfalls weist der Prismenteil vorzugsweise eine Meniskusform auf, d.h. die augenseitige Fläche des Brillenglases in der Prismenzone ist eine konkave Fläche und die objektseitige Fläche des Brillenglases in der Prismenzone eine konvexe Fläche.

2. Bevorzugte Brille gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0056]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brille zum Ein- und/oder Auskoppeln von Daten vorgeschlagen, welche zumindest ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Brillenglas aufweist.

[0057]  Bevorzugt umfaßt die Brille zumindest ein Display, welches derart angeordnet und ausgelegt ist, daß in einer vorgegebenen Gebrauchsstellung der Brille vor den Augen eines Brillenträgers zumindest ein von dem Display kommender Lichtstrahl nach Ablenkung an der Seitenfläche des Brillenglases im Prismenteil zumindest einmal

an der augenseitigen Fläche des Prismenteils per Totalreflektion in Richtung der objektseitigen Fläche des Prismenteils reflektiert wird,

anschließend an der objektseitigen Fläche in Richtung der augenseitigen Fläche reflektiert wird und

durch die augenseitige Fläche des Prismenteils in das Auge des Brillenträgers abgebildet wird.



[0058]  Vorzugsweise das Display in eine Brillenfassung, vorzugsweise in einem Brillenbügel oder in einem Brückenteil der Brillenfassung integriert ist.

[0059]  Bevorzugt umfaßt die Brille ferner

eine Energiequelle, welche vorzugsweise in der Brillenfassung integriert ist; und/oder

eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Displays, wobei die Ansteuereinrichtung vorzugsweise in der Brillenfassung integriert ist.



[0060]  Die Ansteuereinrichtung kann insbesondere zum Empfang von anzuzeigenden Informationen bzw. Daten auf dem Display von einer externen Einrichtung ausgelegt sein. Die Daten können insbesondere drahtgebunden über ein Kabel zu der Ansteuereinrichtung übertragen werden. Bevorzugt werden die anzuzeigenden Daten jedoch drahtlos, beispielsweise über eine Funktechnologie (z.B. WLAN, Bluetooth, GSM, UMTS, etc.) an die Ansteuereinrichtung übertragen. Die übertragenen Daten können gemeinsam mit Zusatzdaten, welche von der Ansteuereinrichtung selbst erzeugt werden oder in dieser gespeichert sind, auf dem Display angezeigt werden. Beispielsweise kann die Herzschlagfrequenz von einem Pulsmesser, der von dem Brillenträger getragen wird, drahtlos an die Ansteuereinrichtung übertragen werden. Auch könnten Routeninformationen, welche von einem GPS-System empfangen und generiert werden, beispielsweise drahtlos an die Ansteuervorrichtung übertragen werden.

[0061]  Vorzugsweise ist die Brille ein autarkes System ist. Unter einem autarken System wird hierbei verstanden, daß alle Bestandteile in den Brillengläsern und in der Fassung integriert sind, so daß es keine Kabelverbindungen zu Systemen außerhalb der Brille vorhanden sind. Gegebenenfalls kann lediglich eine Funkverbindung zu einer Datensendeeinrichtung erfolgen.

[0062]  Der Fassungsscheibenwinkel der Brillenfassung kann vorzugsweise Werte von 0° bis 35° betragen.

3. Bevorzugtes Anzeigegerät gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0063]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Anzeigegerät vorgeschlagen, welches eine Brille mit zumindest einem bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglas und ein Display, welches in der Brillenfassung der Brille angeordnet ist, umfaßt.

[0064]  Vorzugsweise umfaßt das Anzeigegerät ferner

eine Energiequelle, welche vorzugsweise in der Brillenfassung integriert ist; und/oder

eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Displays, wobei die Ansteuereinrichtung vorzugsweise in der Brillenfassung integriert ist.


4. Bevorzugtes Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0065]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein computerimplementiertes Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases vorgeschlagen, wobei das Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer ersten Fläche des Brillenglases umfaßt, wobei der Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt derart erfolgt, daß

die erste Fläche eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweist,

die Grundteilzone der ersten Fläche mit einer gegenüberliegenden zweiten Fläche des Brillenglases einen Grundteil des Brillenglases bilden, welcher zum Sehen in zumindest eine vorgegebenen Entfernung ausgelegt ist; und

die Prismenzone der ersten Fläche mit der gegenüberliegenden zweite Fläche des Brillenglases einen Prismenteil bilden, welcher derart ausgelegt und angeordnet ist, eine optische Abbildung eines Displays in einem vorgegebenen virtuellen Abstand vor den Augen des Brillenträgers zu erzeugen.



[0066]  Der Grundteil ist derart ausgelegt und angeordnet, eine vorgegebene dioptrische Wirkung bzw. Rezeptwirkung (d.h. sphärische, astigmatische und/oder prismatische Wirkung) und gegebenenfalls eine Änderung der dioptrischen, insbesondere der sphärischen Wirkung bzw. Addition zu erzielen. Der Prismenteil ist derart ausgelegt und angeordnet, insbesondere eine vorgegebene Ablenkung der aus einem Display kommenden Stahlen zu erzielen, so daß eine optische Abbildung eines Displays in einem vorgegebenen virtuellen Abstand vor den Augen des Brillenträgers erzeugt wird.

[0067]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten und der zweiten Fläche des Brillenglases in der Prismenzone derart, daß in einer vorgegebenen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines Brillenträgers zumindest ein von dem Display kommender Lichtstrahl nach Ablenkung an der Seitenfläche des Brillenglases im Prismenteil zumindest einmal

an der augenseitigen Fläche des Prismenteils per Totalreflektion in Richtung der objektseitigen Fläche des Prismenteils reflektiert wird,

anschließend an der objektseitigen Fläche in Richtung der augenseitigen Fläche reflektiert wird und

durch die augenseitige Fläche des Prismenteils in das Auge des Brillenträgers abgebildet wird.



[0068]  Vorzugsweise erfolgt der Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt unter Berücksichtigung von individuellen Daten des Brillenträgers.

[0069]  Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner einen Schritt des Erfassen von Zieldaten des Brillenglases, wobei die Zieldaten des Brillenglases Daten bezüglich der zu erzielenden dioptrische Wirkung bzw. Rezeptwirkung des Grundteils und/oder Daten bezüglich einer erforderlichen Strahlablenkung der aus dem Display kommenden Lichtstrahlen umfassen.

[0070]  Die Zieldaten können ferner Daten bezüglich einer individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers und/oder Daten hinsichtlich der Anordnung des Displays bezüglich des Brillenglases umfassen. Die Gebrauchsstellung wird insbesondere durch den Hornhautscheitelabstand oder Augendrehpunktabstand, Pupillendistanz, Vorneigung, Fassungsscheibenwinkel, und/oder Objektmodel, etc. charakterisiert.

[0071]  Die Daten bezüglich der erforderlichen Strahlablenkung durch den Prismenteil können, z.B. anhand einer vorgegebenen durchschnittlichen oder anhand einer zu erfassenden individuellen Anordnung des Displays in Bezug auf das Brillenglas, ermittelt werden. Dabei kann ein vorgegebener durchschnittlicher oder ein individueller virtueller Abstand vor den Augen des Brillenträgers, in dem die optische Abbildung des Displays erzeugt werden soll, berücksichtigt werden.

[0072]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten Fläche derart, daß sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die erste Fläche in der Prismenzone zumindest einmal, bevorzugt zweimal stetig differenzierbar an die erste Fläche in der Grundteilzone anschließt.

[0073]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten Fläche derart, daß sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die erste Fläche in der Prismenzone unter Ausbildung eines Knicks an die erste Fläche in der Grundteilzone anschließt.

[0074]  Vorzugsweise ist die erste Fläche in der Prismenzone eine Freiformfläche und in der Grundteilzone eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche.

[0075]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten Fläche derart, daß

der maximale Anstieg des Flächenbrechwerts der ersten Fläche in horizontaler und/oder vertikaler Richtung 2 dpt/mm, vorzugsweise 1,5 dpt/mm, besonders bevorzugt 1 dpt/mm beträgt; und/oder

der maximale Anstieg des Flächenastigmatismus der ersten Fläche in horizontaler und/oder vertikaler Richtung 1,4 dpt/mm, vorzugsweise 1,05 dpt/mm, besonders bevorzugt 0,7 dpt/mm beträgt.



[0076]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten Fläche derart, daß

der Winkel zwischen der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 5° vorzugsweise kleiner als 2°, besonders bevorzugt kleiner als 1° ist; und/oder

der Winkel zwischen der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 5°, vorzugsweise kleiner als 2°, besonders bevorzugt kleiner als 1° ist.



[0077]  Vorzugsweise ist die erste Fläche in der Prismenzone eine sphärische Fläche und in der Grundteilzone eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche.

[0078]  Vorzugsweise ist die erste Fläche in der Prismenzone eine sphärische Fläche mit einer ersten Krümmung und in der Grundteilzone eine sphärische Fläche mit einer zweiten Krümmung, welche kleiner als die erste Krümmung ist.

[0079]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten Fläche derart, daß an dem Übergang zwischen der Grundteilzone und der Prismenzone

der Winkel zwischen der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der horizontalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 45°, vorzugsweise kleiner als 25°, besonders bevorzugt kleiner als 10° ist, und/oder

der Winkel zwischen der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Prismenzone und der vertikalen Komponente der Flächennormale der ersten Fläche in der Grundteilzone kleiner als 45°, vorzugsweise kleiner als 25°, besonders bevorzugt kleiner als 10°, ist.



[0080]  Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner einen Schritt der Berechnung bzw. Optimierung der zweiten Fläche des Brillenglases, wobei die Optimierung vorzugsweise unter Berücksichtigung von individuellen Daten des Brillenträgers erfolgt.

[0081]  Die zweite Fläche des Brillenglases kann eine sich über den Grundteil und den Prismenteil durchgehend erstreckende, sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche sein.

[0082]  Alternativ kann die zweite Fläche - ähnlich der ersten Fläche - eine Grundteilzone und zumindest eine Prismenzone aufweisen. In der Prismenzone kann die zweite Fläche eine Freiformfläche oder eine einfache Fläche, z.B. eine sphärische oder torische Fläche sein. In der Grundteilzone kann die zweite Fläche eine sphärische, rotationssymmetrisch asphärische, torische, atorische oder progressive Fläche sein.

[0083]  Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Fläche des Brillenglases in der Prismenzone eine sphärische Fläche mit einer ersten Krümmung und in der Grundteilzone eine sphärische Fläche mit einer zweiten Krümmung, welche kleiner als die erste Krümmung ist.

[0084]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung der zweiten Fläche derart, daß sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die zweite Fläche in der Prismenzone zumindest einmal, bevorzugt zweimal stetig differenzierbar an die zweite Fläche in der Grundteilzone anschließt.

[0085]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung der zweiten Fläche in der Prismenzone derart, daß sich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung die zweite Fläche in der Prismenzone unter Ausbildung eines Knicks an die zweite Fläche in der Grundteilzone anschließt.

[0086]  Vorzugsweise ist der Prismenteil mit dem Grundteil voll verblendet, so daß keine Stufe zwischen dem Prismenteil und dem Grundteil vorhanden ist. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch in einer Richtung (horizontal oder vertikal je nach Anordnung des Prismenteils) an dem Übergang zwischen der Prismenzone und der Grundteilzone eine Stufe vorhanden sein. Wenn der Prismenteil beispielsweise in nasaler oder temporaler Richtung vom geometrischen Mittelpunkt horizontal versetzt angeordnet ist, kann eine Stufe in vertikaler Richtung vorhanden sein.

[0087]  Vorzugsweise erfolgt ist der Prismenteil horizontal und/oder vertikal versetzt zu dem Anpaßpunkt oder dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases angeordnet.

[0088]  Vorzugsweise erfolgt die Berechnung bzw. Optimierung der ersten und gegebenenfalls der zweiten Fläche des Brillenglases derart, daß in einer vorgegebenen Gebrauchsstellung des Brillenglases
  • der Prismenteil außerhalb des Blickfeldes eines Brillenträgers beim indirekten Sehen in Nullblickrichtung liegt; und
  • bei einer Blickauslenkung in einem vorgegebenen Winkel von 25° bis 45°, vorzugsweise 30° bis 35°, in horizontaler Richtung, und/oder von bis zu 40°, vorzugsweise 15° bis 20°, in vertikaler Richtung
die Sehachse parallel zu der ersten oder der zweiten Fläche des Brillenglases in der Prismenzone ist.

[0089]  Vorzugsweise ist der Prismenteil horizontal und/oder vertikal versetzt zu dem Anpaßpunkt oder dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases angeordnet, wobei

[0090]  der horizontale und/oder vertikale Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt des Prismenteils und dem Anpaßpunkt oder dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases 5 bis 35 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm, besonders bevorzugt 15 mm beträgt.

5. Bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0091]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases vorgeschlagen, umfassend folgenden Schritte:

Bereitstellen von Flächendaten des Brillenglases, wobei das Brillenglas nach einem der genannten, bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren berechnet bzw. optimiert wird;

Fertigen des Brillenglases gemäß den bereitgestellten Flächendaten des Brillenglases.



[0092]  Die Bearbeitung kann mittels numerisch gesteuerten CNC Maschinen oder mittels eines Gießverfahrens oder einer Kombination der beiden Verfahren erfolgen.

[0093]  Vorzugsweise umfaßt das Verfahren einen Schritt des Aufbringens einer vorzugsweise teildurchlässigen Reflexionsschicht auf der augenseitigen Fläche des Brillenglases im Bereich des Prismenteils.

[0094]  Vorzugsweise weist die Fertigung des Brillenglases folgende Schritte auf:
  • Bereitstellen eines Grundkörpers,
  • Bereitstellen eines Prismenkörpers,
  • Verbinden des Grundkörpers und des Prismenkörpers miteinander;
  • Fertigbearbeiten des Grundkörpers mit dem verbundenen Prismenkörper, so daß das Brillenglas die erfaßten Zieldaten aufweist, wobei die Zieldaten des Brillenglases Daten bezüglich der zu erzielenden dioptrische Wirkung bzw. Rezeptwirkung des Grundteils und/oder Daten bezüglich einer erforderlichen Strahlablenkung der aus dem Display kommenden Lichtstrahlen umfassen.


[0095]  Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des Prismenkörpers mit dem Grundkörper durch Einschmelzen oder Einkleben.

[0096]  Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Aussparung zur Aufnahme des Prismenkörpers auf.

6. Bevorzugte Vorrichtung zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0097]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung umfaßt

Berechnungs- und Optimierungsmittel zum Berechnen und Optimieren zumindest einer Fläche des Brillenglases, wobei die Berechnungs- und Optimierungsmittel derart ausgelegt und eingerichtet sind, das Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung des Brillenglases gemäß einem der bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen.



[0098]  Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung ferner Erfassungsmittel zum Erfassen von Zieldaten des Brillenglases, wobei die Zieldaten des Brillenglases Daten bezüglich der zu erzielenden dioptrischen Wirkung bzw. Rezeptwirkung des Grundteils und/oder Daten bezüglich der erforderlichen Strahlablenkung der aus dem Display kommenden Lichtstrahlen umfassen.

7. Bevorzugtes Computerprogrammerzeugnis gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0099]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammerzeugnis vorgeschlagen, welches Programmteile enthält, welche ausgelegt sind, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung eines Brillenglases durchzuführen.

8. Bevorzugtes Speichermedium mit einem darauf gespeichertem Computerprogramm gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0100]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Speichermedium mit einem darauf gespeichertem Computerprogramm vorgeschlagen, wobei das Computerprogramm ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Optimierung eines Brillenglases durchzuführen.

9. Bevorzugtes Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0101]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases vorgeschlagen, umfassend

Berechnungs- und Optimierungsmittel zum Berechnen bzw. Optimieren zumindest einer Fläche des Brillenglases, wobei die Berechnungs- und Optimierungsmittel derart ausgelegt und eingerichtet sind, ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Berechnung bzw. Optimierung des Brillenglases durchzuführen;

Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten des optimierten Brillenglases.



[0102]  Die Bearbeitungsmittel können z.B. numerisch gesteuerte CNC-Maschinen, Mittel zum Durchführung eines Gießverfahrens oder andere geeignete Mittel zum Bearbeiten des berechneten bzw. optimierten Brillenglases umfassen.

10. Bevorzugte Verwendung eines Brillenglases gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung



[0103]  Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglases in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder (individuell festgelegten) individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines Brillenträgers zum Ein- und/oder Auskoppeln von Daten vorgeschlagen.

[0104]  Vorzugsweise erfolgt die Verwendung einer Brille in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers zum Ein- und/oder Auskoppeln von Daten.

[0105]  Die Gebrauchsstellung wird insbesondere durch den Hornhautscheitelabstand oder Augendrehpunktabstand, Pupillendistanz, Vorneigung und/oder Fassungsscheibenwinkel, Objektmodel bzw. Objektentfernung, etc. charakterisiert. Ferner umfaßt die Gebrauchsstellung Daten bezüglich der Anordnung und gegebenenfalls der Größe des Displays, sowie gegebenenfalls den virtuellen Abstand vor den Augen des Brillenträgers in dem die optische Abbildung des Displays erzeugt werden soll.

[0106]  Bevorzugte Ausführungsformen der genannten Aspekte werden nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft beschrieben.

[0107]  Es zeigen:
Fig. 1
Strahlengang durch ein (Bauernfeind-)Prisma;
Fig. 2
Strahlengang innerhalb des Prismenteils bzw. -bereichs eines bevorzugten, erfindungsgemäßen Brillenglases;
Fig.3
Brillenglas mit integriertem Prismenteil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brille;
Fig. 3a   Frontansicht des Brillenglases von Fig. 3;
Fig. 3b   Gebrauchsstellung des Brillenglases von Fig. 3;
Fig.4
Brille mit einem Brillenglas mit integriertem temporal versetztem Prismenteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brille;
Fig. 4a   Frontalansicht der Brille;
Fig. 4b   Gebrauchsstellung der Brille (Ansicht von oben);
Fig. 5
Strahlengänge in dem System Brillenglas-Auge bei unterschiedlichen Blickauslenkungen
Fig. 5a   Ansicht von oben;
Fig. 5b   Seitenansicht;
Fig. 5c   Frontalansicht;
Fig. 6
Schematische Ansicht eines Brillenträgers mit einer aufgesetzten Brille gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche ein Brillenglas mit temporal versetztem integriertem Prismenteil aufweist;
Fig. 6a   Frontalansicht;
Fig. 6b   Ansicht von oben;
Fig. 7
Unterschiedliche Ansichten eines Brillenglases mit integriertem Prisma gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7a   Ansicht von oben;
Fig. 7b   Ansicht in Perspektive;
Fig. 7c   Seitenansicht;
Fig. 7d   Frontalansicht;
Fig. 8
Ansicht von oben eines Brillenglases mit integriertem Prismenteil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9
Eingebettetes Pfeilhöhenfeld des Prismas in sphärischer Rückfläche;
Fig. 10
Pfeilhöhendifferenzen zwischen Sphäre und Prisma;
Fig. 11
Winkeldifferenz in x-Richtung zwischen Sphäre und Prisma;
Fig. 12
Winkeldifferenz in y-Richtung zwischen Sphäre und Prisma;
Fig. 13
Flächenastigmatismus des Prismas;
Fig. 14
Brechwertänderung des Prismas in x-Richtung;
Fig. 15
Brechwertänderung des Prismas in y-Richtung;
Fig. 16
Astigmatismusänderung in x-Richtung;
Fig. 17
Astigmatismusänderung in y-Richtung;
Fig. 18
Brillenglas mit einem integriertem Prismenteil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 19
Brille mit einem Brillenglas mit integrierten Prismenteil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 19a   Frontalansicht;
Fig. 19b   Ansicht von oben in Gebrauchsstellung der Brille;
Fig. 20
Gießform für ein erfindungsgemäßes Brillenglas mit integriertem Prismenteil;
Fig. 21
Brille mit einem Brillenglas mit integriertem Prismenteil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 21 a   Strahlengang durch den Prismenteil in Gebrauchsstellung        des Brillenglases;
Fig. 21b   Frontalansicht;
Fig. 21c   Ansicht von oben und Strahlengang durch den Prismenteil        in Gebrauchsstellung des Brillenglases;
Fig. 22
Display;
Fig. 23
Gießform für ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Brillenglas;
Fig. 24
Ausführungsform eines Brillenglases;
Fig. 24a zeigt einen Querschnitt durch das Brillenglas, Fig. 24b zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts "Z" in Fig. 24a;
Fig. 24c zeigt eine Frontalansicht;
Fig. 25
Ausführungsform eines Brillengestells;
Fig. 26
Explosionszeichnung eines Ausführungsbeispiels eines Brillengestells mit Brillengläsern;
Fig. 27
Ausführungsbeispiel einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brille;
Fig. 28
Beispiel eines Sehbildes durch eine bevorzugte erfindungsgemäße Brille gemäß einem Ausführungsbeispiel.


[0108]  Fig. 1 zeigt den Strahlengang durch ein Prisma 10, z.B. durch ein sogenanntes Bauernfeindprisma. Ein aus dem Objekt 12 kommender Lichtstrahl tritt durch die Seiten- bzw. Eintrittsfläche 14 des Prismas ein, wird an der Reflektionsfläche 16 in Richtung Austrittsfläche 18 reflektiert und tritt durch die Austrittsfläche 18 aus, so daß in einem vorgegebenen virtuellen Abstand ein Bild 20 des Objekts 12 erzeugt wird.

[0109]  Fig. 2 zeigt den Strahlengang durch den Prismenteil 22 eines bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglases. Der von einem Display 24, welches seitlich in Bezug auf das Brillenglas angeordnet ist, kommende Lichtstrahl wird nach Eintritt durch die Seitenfläche 26 des Brillenglases im Prismenteil 22 (nachfolgend auch Seitenfläche des Prismenteils genannt) an der augenseitigen Fläche 30 des Brillenglases in der Prismenzone (nachfolgend auch augenseitige Fläche des Prismenteils genannt) in Richtung der objektseitigen Fläche 28 des Brillenglases in der Prismenzone (nachfolgend auch objektseitige Fläche des Prismenteils genannt) totalreflektiert. Anschließend wird der Strahl an der objektseitigen Fläche 28 des Brillenglases in Richtung der augenseitigen Fläche 30 reflektiert. Nach dem Austritt durch die augenseitige Fläche 30 des Prismenteils verläuft der Strahl durch die Pupille 32 eines der Augen des Brillenträgers, so daß eine optische Abbildung des Displays 24 in einem vorgegebenen virtuellen Abstand erzeugt wird.

[0110]  Die augenseitige Fläche 30 des Prismenteils ist vorzugsweise eine Freiformfläche, welche vorzugsweise nahtlos in die augenseitige Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone 34 (augenseitige Fläche des Grundteils) übergeht. Die Seitenfläche 26 des Prismenteils kann beispielsweise eine plane Fläche sein. Die objektseitige Fläche des Prismenteils 28 kann beispielsweise eine sphärische Fläche sein. Alternativ kann die objektseitige Fläche des Prismenteils eine Freiformfläche sein, welche insbesondere derart berechnet bzw. optimiert ist, die Abbildungsfehler des Brillenglases in der Prismenzone bzw. die Abbildungsfehler des Prismenteils zu minimieren.

[0111]  Auf der objektseitigen Fläche des Prismenteils 28 kann eine Reflektionsschicht aufgebracht werden. Die Reflektionsschicht kann eine teildurchlässige oder eine vollreflektierende Reflektionsschicht sein.

[0112]  Ein wichtiger Vorteil des bevorzugten Prismenteils bzw. des bevorzugten Strahlengangs durch den Prismenteil ist, daß die augenseitige Fläche doppelt für die Abbildung benutzt wird.

[0113]  Bei der Optimierung des Prismenteils und insbesondere der Flächengestaltung und/oder Position des Prismenteils auf dem Brillenglas und/oder Anordnung des Prismenteils im Bezug auf das Display werden vorzugsweise individuelle Parameter der Augen des Brillenträgers und/oder der Gebrauchsstellung des Brillenglases (Vorneigung, Hornhautscheitelabstand, Pupillendistanz, Fassungsscheibenwinkel, etc.) und/oder individuelle Zentrierdaten berücksichtigt. Alternativ können Parameter eines durchschnittlichen Auges und/oder einer durchschnittlichen Gebrauchsstellung berücksichtigt werden. Eine standardisierte durchschnittliche Gebrauchsstellung eines Brillenglases ist z.B. in DIN 58208 Teil 2 angegeben.

Erstes Ausführungsbeispiel



[0114] 
Objektseitige Fläche des Brillenglases:
Prismenteil als "Nahteil" integriert, d.h. komplexe Fläche, welche aus objektseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils zusammengesetzt ist;
augenseitige Fläche des Brillenglases:
einteilige, sich über Grund- und Prismenteil durchgehend erstreckende Fläche, d.h. keine Ausbildung eines getrennten "Nahteils"


[0115]  Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die objektseitige Fläche eine zusammengesetzte (komplexe) Fläche, welche eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweist, wobei sich die Gestaltung der objektseitigen Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone und in der Prismenzone unterscheidet. In die objektseitige Fläche des Brillenglases wird die objektseitige Fläche des Prismenteils als "Nahteil" (in Anlehnung an Nahteile von bifokalen Brillengläsern) integriert. In anderen Worten ist die objektseitige Fläche des Brillenglases als eine aus der objektseitigen Fläche des Grundteils und der objektseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzte komplexe Fläche ausgebildet.

[0116]  Je nach Gestaltung kann sich die objektseitige Fläche des Prismenteils an die objektseitige Fläche des Grundteils mittels einer Stufe, eines Knicks, etc. anschließen. Vorzugsweise ist die Stufe verblendet.

[0117]  Insbesondere kann die objektseitige Fläche des Prismenteils, wie oben erläutert, als eine sphärische Fläche mit einem ersten Krümmungsradius, welcher kleiner als der Krümmungsradius der augenseitigen Fläche des Grundteils ist, ausgebildet sein. Abweichungen von der sphärischen Form können jedoch in der Überganszone zwischen der Prismenzone und der Grundzone auftreten, z.B. um die vorhandene Stufe zu verblenden bzw. die Höhendifferenz der objektseitigen Fläche des Prismenteils und der objektseitigen Fläche des Grundteils an dem Übergang Prismenteil-Grundteil auszugleichen.

[0118]  Die objektseitige Fläche des Grundteils kann eine einfache sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche sein, deren Durchbiegung beispielsweise in herkömmlicher Weise grob in Abhängigkeit von der zur erzielenden sphärischen, torischen und/oder prismatischen Wirkung (d.h. Rezeptwirkung) und/oder nach kosmetischen Gesichtspunkten ausgewählt werden kann. Ebenfalls kann die Auswahl der Durchbiegung nach fertigungstechnisch bedingten Gesichtspunkten erfolgen.

[0119]  Alternativ kann die objektseitige Fläche des Grundteils die Rezeptfläche sein, d.h. als eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische (bei einem nicht astigmatischen Einstärkenbrillenglas), eine torische oder atorische (bei einem astigmatischen Brillenglas) oder eine progressive Fläche (bei einem progressiven Brillenglas) ausgebildet sein. Zusätzlich kann eine Prismenverordnung berücksichtigt werden.

[0120]  Die augenseitige Fläche des Brillenglases ist eine einteilige, sich über den Grundteil und den Prismenteil durchgehend erstreckende, konkave Fläche. Die augenseitige Fläche des Brillenglases stellt vorzugsweise die Rezeptfläche des Brillenglases dar. Im Fall eines Einstärkenbrillenglas zur Korrektur einer sphärischen Fehlsichtigkeit eines Brillenträgers kann die augenseitige Fläche des Brillenglases als eine sphärische oder eine rotationssymmetrische asphärische Fläche mit einem zum Erzielen der vorgegebenen dioptrischen Wirkung geeigneten Krümmungsradius ausgebildet sein. Im Fall eines astigmatischen Einstärkenbrillenglases kann die augenseitige Fläche des Brillenglases eine torische oder eine atorische Fläche sein. Im Fall eines progressiven Brillenglases kann die augenseitige Fläche des Brillenglases eine progressive Fläche sein.

Zweites Ausführungsbeispiel



[0121] 
Objektseitige Fläche des Brillenglases:
Prismenteil als "Nahteil" integriert, d.h. komplexe Fläche, welche aus objektseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils zusammengesetzt ist;
augenseitige Fläche des Brillenglases:
Prismenteil als "Nahteil" integriert, d.h. komplexe Fläche, welche aus augenseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils zusammengesetzt ist; die augenseitige Fläche des Prismenteils ist vorzugsweise eine Freiformfläche.


[0122]  Bei dem Brillenglas gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die augenseitige Fläche des Brillenglases als eine einteilige sich über den Grundteil und den Prismenteil erstreckende (z.B. sphärische) Fläche ausgebildet.

[0123]  Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die augenseitige Fläche des Brillenglases, wie die objektseitige Fläche des Brillenglases, in eine Grundteilzone und eine prismatische Zone bzw. Prismenzone unterteilt, wobei sich die Gestaltung der objektseitigen Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone und in der Prismenzone unterscheidet. In anderen Worten ist die augenseitige Fläche des Brillenglases eine aus der augenseitigen Fläche des Grundteils und der augenseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzte komplexe Fläche. Vorzugsweise ist die augenseitige Fläche des Prismenteils eine Freiformfläche, welche derart optimiert bzw. ausgelegt wird, die erforderliche Strahlablenkung von Lichtstrahlen von dem Display zu erzielen, wobei die Rezeptwirkung berücksichtigt wird, um eine möglichst scharfe und verzerrungsfreie Abbildung des Displays erzeugen zu können.

[0124]  Die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils wird vorzugsweise unter Berücksichtigung von individuellen Daten des Brillenträgers, umfassend insbesondere Refraktionsdaten des Brillenträgers, Daten bezüglich der individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers, Daten bezüglich der Augen des Brillenträgers und/oder Daten bezüglich der individuellen räumlichen Anordnung des Displays der Brille bzw. Anordnung des Displays bezüglich des Brillenglases berechnet bzw. optimiert. Alternativ können auch lediglich durchschnittliche Daten bzw. Parameter berücksichtigt werden.

[0125]  Die objektseitige Fläche des bevorzugten Brillenglases gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann wie die objektseitige Fläche eines bevorzugten Brillenglases gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut sein. Insbesondere kann die objektseitige Fläche des Prismenteils, wie oben erläutert, als eine sphärische Fläche mit einem ersten Krümmungsradius, welcher kleiner als der Krümmungsradius der augenseitigen Fläche des Grundteils ist, ausgebildet sein.

[0126]  Die Herstellung des Brillenglases erfolgt vorzugsweise durch eine Kombination der für bifokale Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren und der für individuelle Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren. Insbesondere kann die Freiformfläche mittels CNC-Maschinen nach den ermittelten Flächendaten hergestellt werden.

Beispiele



[0127]  Fig. 3a zeigt eine frontale Ansicht eines bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglases 36 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem temporal (d.h. in Richtung der Schläfen) versetzten Prismenteil 44 und einem Grundteil 45. Fig. 3b zeigt eine perspektivische Ansicht des Systems Brillenglas-Auge in einer vorgegeben Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers.

[0128]  Sowohl die objektseitige als auch die augenseitige Fläche des Brillenglases sind jeweils in eine Prismenzone und eine Grundteilzone unterteilt.

[0129]  In die objektseitige Fläche 38 des Brillenglases ist die objektseitige Fläche des Prismenteils als "Nahteil" integriert. Die objektseitige Fläche 38 des Brillenglases weist eine Grundteilzone 40 und eine Prismenzone 42 auf und ist eine komplexe Fläche, welche aus der objektseitigen Fläche des Grundteils 45 und der objektseitigen Fläche des Prismenteils 44 zusammengesetzt ist. Angrenzend an die Eintrittsfläche für den Strahlengang, d.h. an die Eintritts- bzw. Seitenfläche des Prismenteils 44, weist das Brillenglas einen Ausschnitt 46 auf, um die Scheibenlänge der Brillenfassung vergrößern zu können.

[0130]  Die augenseitige Fläche 48 des Brillenglases ist ebenfalls eine komplexe Fläche, welche aus den augenseitigen Flächen des Prismenteils und des Grundteils zusammengesetzt ist, und eine Prismenzone und eine Grundteilzone aufweist.

[0131]  Die objektseitige Fläche des Grundteils ist eine sphärische Fläche mit einem Krümmungsradius 50, wobei die die objektseitige Fläche des Grundteils enthaltende Sphäre den Mittelpunkt 51 aufweist. In dem in Fig. 3b gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius 52 der objektseitigen Fläche des Grundteils 66,6 mm.

[0132]  Die augenseitige Fläche des Grundteils 45 ist ebenfalls sphärisch mit einem Krümmungsradius 52 von 65,6 mm, wobei die die augenseitige Fläche des Grundteils enthaltene Sphäre den Mittelpunkt 53 aufweist. Die dioptrische Wirkung des Grundteils 45 ist dementsprechend ungefähr Null dpt, d.h. der Grundteil 45 ist als eine "plano"-Linse ohne dioptrische Wirkung ausgebildet. Der Grundteil kann jedoch derart ausgebildet sein, daß eine vorgegebene dioptrische Wirkung (sphärische, astigmatische und/oder prismatische) und gegebenenfalls deren Veränderung (Addition) erzielt werden kann. Demgemäß kann die objektseitige oder die augenseitige Fläche des Grundteils als eine Rezeptfläche (d.h. als eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche mit einem geeigneten Krümmungsradius, als eine torische oder atorische Fläche oder als eine progressive Fläche) ausgebildet sein.

[0133]  Die objektseitige Fläche 38 des Brillenglases in der Prismenzone 42 (objektseitige Fläche des Prismenteils) ist eine sphärische Fläche mit einem Krümmungsradius 54, wobei die die objektseitige Fläche des Prismenteils enthaltene Sphäre den Mittelpunkt 55 aufweist. In dem in Fig. 3b gezeigten Brillenglas beträgt der Krümmungsradius 54 der objektseitigen Fläche des Prismenteils 25,15 mm. Der Krümmungsradius der objektseitigen Fläche des Prismenteils kann jedoch auch andere Werte in Abhängigkeit von den Rezept- bzw. Refraktionsdaten des Brillenträgers aufweisen. Für diese Fläche können z.B. unterschiedliche "Basiskurven" vorgesehen werden, so daß ein breites Wirkungsspektrum abgedeckt werden kann.

[0134]  Der Ursprung des Koordinatensystems befindet sich im geometrischen Mittelpunkt der objektseitigen Fläche bzw. im geometrischen Mittelpunkt des (rohrunden) Brillenglases. Falls es sich um ein vordezentriertes rohrundes Brillenglas handeln sollte, ist der Ursprung des Koordinatensystems um den Dezentrierungsvektor gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt zu verschieben. Die horizontale Richtung (x-Achse) wird z.B. durch die Glashorizontale gemäß Permanentgravuren auf dem Brillenglas vorgegeben.

[0135]  In vertikaler Richtung (y-Achse) schließt sich die sphärische objektseitige Fläche 38 des Prismenteils an die sphärische objektseitige Fläche des Grundteils mittels einer Stufe 56 an. Die Seiten der Stufe können leicht angeschrägt sein, so daß der Winkel, welcher die Stufe mit der objektseitigen Fläche des Brillenglases in dem Grundteil bildet, sich von 90° unterscheidet. Dadurch wird ein Herausnehmen des fertigen Brillenglases aus der Gießform bei einem Herstellen mittels eines Gießverfahrens erleichtert. Die Stufe 56 kann mittels geeigneter Gestaltung der objektseitigen Fläche des Prismenteils verblendet werden, vorzugsweise derart, daß sich die objektseitige Fläche des Prismenteils an die objektseitige Fläche des Grundteils einmal, vorzugsweise zweimal, stetig differenzierbar anschließt.

[0136]  In horizontaler Richtung (x-Achse, z.B. Glashorizontale gemäß Permanentgravuren auf dem Brillenglas) ist zwischen der objektseitigen Fläche des Prismenteils und der objektseitigen Fläche des Grundteils keine Stufe vorhanden. Die objektseitige Fläche des Prismenteils schließt sich mit einem Knick an die objektseitige Fläche des Grundteils an. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen den Flächennormalen der objektseitigen Flächen des Prismenteils und des Grundteils an dem Übergang zwischen dem Grundteil und dem Prismenteil weniger als 45°, vorzugsweise weniger als 25°, besonders bevorzugt weniger als 10°.

[0137]  Die objektseitige Fläche des Prismenteils kann jedoch derart ausgebildet werden, daß sich die objektseitige Fläche des Prismenteils vorzugsweise zweimal stetig differenzierbar an die objektseitige Fläche des Grundteils anschließt.

[0138]  Der als Nahteil ausgebildete Prismenteil mit einem Radius der objektseitigen Fläche von 25,15 mm trifft unter einem Winkel von 12,07° auf die objektseitige Fläche des Grundteils mit Radius von 66,6mm. Die Achse schneidet dabei die Koordinate (13,81 mm, 0mm, 1,72mm) in Pfeilhöhenkoordinaten bezogen auf die Glasmitte bzw. auf den optischen Mittelpunkt der objektseitigen Fläche 38. Der Prismenteil ist mittig um die y-Achse positioniert. Die maximale Höhe des Prismenteils beträgt ungefähr 12 mm.

[0139]  In anderen Worten schließen die horizontalen Komponenten der Flächennormale 58 der objektseitigen Fläche des Grundteils in dem geometrischen Mittelpunkt 59 der Vorderfläche des Brillenglases und der Flächennormale 60 der objektseitigen Fläche des Prismenteils in dem geometrischen Mittelpunkt 62 der objektseitigen Prismenfläche (bzw. geometrischer Mittelpunkt des Prismenteils) einen Winkel 64 ein. Bei dem in Fig. 3b dargestellten Brillenglas beträgt der Winkel 64 12,7°.

[0140]  Die augenseitige Fläche des Prismenteils ist eine Freiformfläche, welche sich mit einem kleinen Knick an die augenseitige Fläche des Grundteils anschließt.

[0141]  Das Brillenglas wird dabei vorzugsweise so berechnet bzw. optimiert, daß sich von dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases (s.o.) bzw. der geometrischen Mitte der Vorderfläche des Brillenglases die Pfeilhöhe der augenseitigen Fläche des Prismenteils (Freiformfläche des Prismenteils) mit einem kleinen Knick an die augenseitige Fläche des Grundteils anschließt (d.h. mit einem kleinen Knick in der augenseitigen Fläche). Dies kann, z.B. mittels einer translatorischen Verschiebung der augenseitigen Fläche des Prismenteils (Freiformprismenfläche) sowie durch eine geeignete Auswahl der Basiskurve erzielt werden.

[0142]  Der Prismenteils kann in einem ersten Koordinatensystem mit einem vorgegebenen Koordinatenursprung berechnet werden. Die Pfeilhöhenkoordinaten des Prismenteils sind dementsprechend in dem ersten Koordinatensystem angegeben. Durch eine Koordinatentransformation, welche die oben beschriebene Translation des Prismenteils berücksichtigt, können die Pfeilhöhen der Flächen des Prismenteils (objektseitige Fläche des Prismenteils, augenseitige Freiformfläche des Prismenteils und Seitenfläche des Prismenteils) in dem oben angegebenen Koordinatensystem mit einem Ursprung in dem (ggfs. um die Vordezentrierung korrigierten) geometrischen Mittelpunkt der objektseitigen Fläche des Prismenteils berechnet bzw. transformiert werden.

[0143]  Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der horizontalen Komponente der Flächennormale der augenseitigen Fläche des Prismenteils und der horizontalen Komponente der Flächennormale der augenseitigen Fläche des Grundteils kleiner als 5°, vorzugsweise kleiner als 2°, besonders bevorzugt kleiner als 1°.

[0144]  Die Flächen des Brillenglases, insbesondere die Freiformfläche des Prismenteils, sind vorzugsweise unter Berücksichtigung von individuellen Daten des Brillenträgers, umfassend insbesondere Refraktionsdaten des Brillenträgers, Daten bezüglich der individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen des Brillenträgers (Vorneigung, Fassungsscheibenwinkel, Hornhautscheitelabstand, Zentrierdaten, etc.), Daten bezüglich der Augen des Brillenträgers (z.B. Pupillendistanz) und/oder Daten bezüglich der räumlichen Anordnung des Displays der Brille bzw. Anordnung des Displays bezüglich des Brillenglases berechnet bzw. optimiert worden. Alternativ können auch lediglich durchschnittliche Daten berücksichtigt werden.

[0145]  Vorzugsweise wird das Brillenglas derart vor den Augen des Brillenträgers angeordnet, daß die Normale der Pupillenfläche parallel zur der Flächennormale der objektseitigen Fläche im geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases ist. Dabei wird insbesondere eine Pupille mit einem Pupillendurchmesser von 5 mm berücksichtigt.

[0146]  Die Bezugspunkte für die Pupille, den Prismenteil (objektseitige Fläche des Prismenteils) das Display und die Mitte der Prismenfläche (augenseitige Freiformfläche des Prismenteils) in diesem Ausführungsbeispiel betragen beispielsweise:
  • Pupille (13,8138; 0; -16,7827);
  • Prismenteil (13,8138; 0; 1,7173);
  • Seitenfläche des Prismenteils (22,2753; 0; -4,8476);
  • Display (23,8429; 0; 1,1915)
  • Mitte Freiformfläche des Prismenteils (13,115; 0; 4,9762).


[0147]  Wie oben erläutert, befindet sich der Ursprung des Koordinatensystems im (ggfs. korrigierten) geometrischen Mittelpunkt der objektseitigen Fläche bzw. im (ggfs. korrigierten) geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases. Die horizontale Richtung (x-Achse) wird z.B. durch Glashorizontale gemäß Permanentgravuren auf dem Brillenglas vorgegeben.

[0148]  Die Flächennormale der Seitenfläche 34 des Brillenglases schließt vorzugsweise einen Winkel von -45° bis +45°, vorzugsweise von -15° bis +15°, besonders bevorzugt 0° mit der Flächennormale eines Displays (nicht gezeigt in Fig. 3b). Das Display ist vorzugsweise derart angeordnet, daß die Flächennormale des Displays und die Flächennormale der objektseitigen Fläche des Brillenglases in dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases einen Winkel von ungefähr 58,83° schließen. Die optimale Blickrichtung in dem Prismenteil ist in diesem Ausführungsbeispiel folglich parallel zur der Flächennormale der objektseitigen Fläche in dem geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases. Eine Einstellung der Blickauslenkung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch Verdrehen des gesamten Brillenglases um den Augendrehpunkt um den gewünschten Winkel (horizontal und vertikal). Vorzugsweise sind die Position, der Blickwinkel in das Prisma bzw. in dem Prismenteil und/oder der gewünschte Blickwinkel individuell anpaßbar. In anderen Worten werden die Position, der Blickwinkel in das Prisma bzw. in dem Prismenteil und/oder der gewünschte Blickwinkel individuell in Abhängigkeit von der individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines bestimmten Brillenträgers festgelegt bzw. bestimmt.

[0149]  Fig. 4a zeigt eine Brille 70 mit einem in einer Brillenfassung 72 eingesetzten bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglas 74 mit temporal versetztem Prismenteil 73. Fig. 4b zeigt eine schematische Darstellung des Systems Brille-Auge bei aufgesetzter Brille (Ansicht von oben).

[0150]  Die Brillenfassung 72 die Brillenfassung weist zwei Brillenbügel 76 und 78 und einen Brückenteil 80 auf. In der Brillenfassung ist ein Display 82 integriert. Das Display kann beispielsweise ein OLED, ein Flüssigkristalldisplay oder ein anderes geeignetes Display sein. Vorzugsweise weist das Display räumliche Dimensionen gleich oder kleiner als 12 mm x 13 mm x 3 mm (Breite x Länge x Höhe) auf.

[0151]  Das Display 82 ist derart angeordnet, daß die von dem Display ausgehenden Lichtstrahlen nach Eintritt durch die vorzugsweise plane Seitenfläche 84 des Prismenteils an der augenseitigen Fläche des Prismenteils zumindest einmal in Richtung der objektseitigen Fläche 86 des Brillenglases (total)reflektiert werden. Nach der Totalreflektion an der augenseitigen Fläche werden die Strahlen an der objektseitigen Fläche in Richtung der augenseitigen Fläche des Prismenteils reflektiert. Vorzugsweise ist das Display an der Seitenfläche des Prismenteils angeordnet. Weiter bevorzugt wird die Position des Displays in Abhängigkeit von der zu erzielenden Rezeptwirkung des Brillenglases (d.h. Wirkungs- bzw. Refraktionsdaten des Brillenträgers) und/oder von individuellen Parametern der Augen des Brillenträgers und/oder der individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases bestimmt bzw. festgelegt. Das Display 82 kann z.B. in gleicher Weise in Bezug auf das Brillenglas 74 angeordnet werden, wie in Zusammenhang mit Fig. 3a und 3b beschrieben.

[0152]  Nach dem Austritt durch die augenseitige Fläche 88 verlaufen die Strahlen durch die Pupille 90 des beispielsweise linken Auge 92 des Brillenträgers, so daß eine optische Abbildung des Displays 82 in einem vorgegebenen virtuellen Abstand erzeugt wird. Der virtuelle Abstand kann in Abhängigkeit von der Hauptanwendung der Brille variieren. Der virtuelle Abstand kann beispielsweise 1 m bis 5m, vorzugsweise 2m bis 3m betragen. So ist zum Beispiel ein virtueller Abstand von 3 bis 5 m für eine beim Joggen getragene Brille gut geeignet. Für andere Einsatzgebiete kann ein kürzerer oder längerer Abstand von Vorteil sein. Alternativ kann das Bild des Displays 82 in Unendlichen erzeugt werden. Der Prismenteil bzw. die Anordnung, Flächengestaltung und der Strahlengang durch das Prismenteil werden vorzugsweise derart optimiert, daß die Refraktion des Brillenträgers mit berücksichtigt wird.

[0153]  Das Brillenglas kann ein Brillenglas sein, welches im wesentlichen den gleichen Aufbau bzw. die gleichen Parameter wie das in Fig. 3a und 3b gezeigte Brillenglas aufweist. Hinsichtlich der Merkmale des Brillenglases wird auf die entsprechende Beschreibung des in Fig. 3a und 3b gezeigten Brillenglases verwiesen.

[0154]  Alternativ kann das Brillenglas ebenfalls - wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel - lediglich eine komplexe, aus einer Fläche des Prismenteils und einer Fläche des Grundteils zusammengesetzte Fläche aufweisen.

[0155]  Die objektseitige Fläche 89 des Grundteils kann z.B. eine sphärische Fläche mit einem Krümmungsradius von 66,6 mm sein, wobei die die sphärische Fläche des Grundteils enthaltene Sphäre den Mittelpunkt 90 aufweist. Die augenseitige Fläche 88 des Brillenglases ist eine sich über den Grundteil und den Prismenteil durchgehend erstreckende, konkave, sphärische Fläche mit einem Radius von beispielsweise 65,6 mm. Der Grundteil weist dementsprechend eine dioptrische Wirkung von ungefähr Null auf, d.h. ist als eine "Plan"-Linse ausgebildet. Wie bereits oben erläutert kann der Grundteil jedoch ebenfalls derart ausgebildet sein, daß dieser eine zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des Brillenträgers erforderliche dioptrische Wirkung und gegebenenfalls eine vorgegebene Änderung der dioptrische Wirkung (Addition) aufweist. Die augenseitige Fläche kann dementsprechend als eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche mit einem geeigneten Krümmungsradius (bei einem nicht astigmatischen Einstärkenbrillenglas), als eine torische oder atorische Fläche (bei einem astigmatischen Einstärkenbrillenglas) oder eine progressive Fläche (bei einem progressiven Brillenglas) ausgebildet sein.

[0156]  Die objektseitige Fläche 86 des Prismenteils des in Fig. 4a und 4b dargestellten Brillenglases mit einer plano Wirkung ist - wie bei dem in Fig. 3a und 3b dargestellten Brillenglas - eine sphärische Fläche mit einem Krümmungsradius von 25,15 mm. Der Krümmungsradius der objektseitigen Fläche des Prismenteils kann jedoch in Abhängigkeit von der erforderlichen dioptrischen Wirkung des Brillenglases bzw. von den zu berücksichtigen Refraktionsdaten des Brillenträgers andere geeignete Werte annehmen. Für diese Fläche können unterschiedliche "Basiskurven" vorgesehen werden, so daß ein breites Wirkungsspektrum abgedeckt werden kann.

[0157]  Die horizontalen Komponenten der Flächennormale 94 der objektseitigen Fläche des Grundteils in dem geometrischen Mittelpunkt 95 der Vorderfläche des Brillenglases und der Flächennormale 96 der objektseitigen Fläche des Prismenteils in dem geometrischen Mittelpunkt 97 der objektseitigen Prismenfläche (bzw. geometrischer Mittelpunkt des Prismenteils) schließen einen Winkel 98 ein, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel 12,07° beträgt.

[0158]  Der Punkt 97 hat folgende Koordinaten (x=13,81, y=0, z=1,28), wobei das Koordinatensystem ebenfalls wie das Koordinatensystem in Fig. 3b definiert ist.

[0159]  Hinsichtlich weiterer hier nicht näher beschriebenen Merkmale des Brillenglases wird auf die entsprechende Beschreibung des in Fig. 3a und 3b gezeigten Brillenglases verwiesen.

[0160]  Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 100 in Fig. 4b die Linie, welche die Pupillenmitten der beiden Augen des Brillenträgers verbindet; das Bezugszeichen 102 und 104 die Abgrenzlinien des Brückenteils 80.

[0161]  In der Brillenfassung sind ebenfalls zumindest eine Energiequelle 106 sowie eine Ansteuereinrichtung 108 zum Ansteuern des Displays integriert. Das Ansteuern des Displays kann z.B. mittels Funkübertragung erfolgen. Alternativ kann eine Flachbandkabelverbindung zwischen dem Display und der Ansteuereinrichtung vorgesehen werden.

[0162]  Wie oben beschrieben sind alle Bestandteile (einschließlich Display, Energiequelle, Ansteuereinrichtung) in der Brille (bzw. in den Brillengläsern und in der Brillenfassung) integriert, so daß die Brille ein autarkes System, d.h. ein System ohne Kabelverbindung mit anderen Systemen, darstellt.

[0163]  Vorzugsweise dient die Brille als ein Anzeigegerät, d.h. als Schnittstelle zu beliebigen Endgeräten. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung mit den Endgeräten drahtlos mittels Funkübertragung.

[0164]  Figuren 5a und 5b zeigen ein Brillenglas, welches um den Augendrehpunkt 130 in verschiedenen Positionen für eine Blickauslenkung gedreht wurde und die entsprechenden Strahlengänge in dem System Brillenglas-Auge in einer vorgegebenen (durchschnittlichen oder individuellen) Gebrauchsstellung des Brillenglases. Fig. 5a zeigt eine Ansicht von oben und Fig. 5b eine Seitenansicht im Schnitt der ausgelenkten Sehachse 110. In Fig. 5c ist eine Frontalansicht eines ungerandeten Brillenglases mit einem temporal versetzten Prismenteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Das in Fig. 5a bis 5c gezeigte Brillenglas hat beispielsweise die gleichen Parameter (Position und Krümmungsradien der augenseitigen und objektseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils) wie das in 3a und 3b oder das in Fig. 4a und 4b gezeigte Brillenglas.

[0165]  Fig. 5a zeigt schematisch die Verdrehungen des Brillenglases um den Augendrehpunkt für verschiedene Blickauslenkungen von 25° bis 30° in 2,5° Schritten für den Blick durch den Prismenteil eines Brillenglases mit definierter Position des Prismenteils. Abhängig von der Blickauslenkung schiebt sich der als "Nahteil" ausgebildete Prismenteil in das Blickfeld des Brillenträgers. Die Symmetrieachse der Fassung dreht sich mit der zugrunde gelegten Blickauslenkung. In dem Fall der Fig. 5a ändert sich der Fassungsscheibenwinkel. Selbstverständlich kann auch bei einer individuellen Optimierung des Prismenteils die Position, Fassungsscheibenwinkel, und andere individuelle Parameter der Gebrauchsstellung des Brillenglases berücksichtigt werden, so daß sich nur die Prismenflächen (objektseitige und/oder augenseitige Flächen des Prismenteils) nicht jedoch die Position des Brillenglases ändert.

[0166]  In Fig. 5a bezeichnet das Zeichen 112 den Mittelpunkt der die sphärische Vorderfläche des Grundteils enthaltenen Sphäre, das Bezugszeichen 114 die Flächennormale der Vorderfläche durch den (ggfs. korrigierten) geometrischen Mittelpunkt des (rohrunden) Brillenglases.

[0167]  In Fig. 5a und 5b stellen die farbige, gestrichelte Linien 115, 117, 119, 121 und 123 die Verbindungslinien der beiden Pupillen (vereinfacht als symmetrischer Fall mit einer Pupillendistanz von 64 mm). Die farbige, gestrichelte Linien 116, 118, 120, 122 und 124 beziehen sich auf die Nullblickrichtungen bei unterschiedlichen Blickauslenkungen.

[0168]  Fig. 5b zeigt eine Seitenansicht im Schnitt der ausgelenkten Sehachse 110 des in einer vorgegebenen Gebrauchsstellung (durchschnittlich oder individuell) vor dem Auge des Brillenträgers, wobei die ausgelenkte Sehachse in diesem Schnitt senkrecht auf der Prismenfläche steht. Wie aus Fig. 5b ersichtlich ist, wandert mit der Vorneigung des Brillenglases der Prismenteil nach unten.

[0169]  Fig. 5c zeigt eine Frontalansicht senkrecht zu dem geometrischen Mittelpunkt 126 des Brillenglases. Der Punkt 128 auf der objektseitigen Fläche des Prismenteils ist der Durchstoßpunkt der ausgelenkten Sehachse mit der objektseitigen Fläche des Brillenglases

[0170]  Die Abstände der senkrechten Projektionen der Prismenübergänge zum Brillenglas bzw. Kanten zur Seitenfläche des Brillenglases betragen jeweils 7,6 mm, 20,37 mm und 22,65 mm.

[0171]  Der Prismenteil wird vorzugsweise derart ausgelegt und angeordnet, daß die ausgelenkte Sehachse die Prismenfläche unter den gleichen Bedingungen trifft, wie in Fig. 5a und 5b gefordert. Theoretisch ist dann jede beliebige Drehung des Brillenglases um den Augendrehpunkt 130 und den Sehstrahl erlaubt. Jedoch ist es aus physiologischen Gründen von Vorteil, wenn die ausgelenkte Sehachse seitlich (temporal oder nasal) kleiner als 35° und nach vertikal (nach unten oder nach oben) kleiner als 20° bleibt. Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn der Prismenteil derart ausgelegt und angeordnet ist, daß das Sehfeld so wenig wie möglich beeinträchtigt wird. Vorteilhaft ist eine Position bzw. Anordnung des Prismenteils seitlich horizontal (temporal oder nasal) und vertikal nach unten versetzt.

[0172]  Besonders bevorzugt wird die Position des Prismenteils individuell für einen bestimmten Brillenträger und eine bestimmte Gebrauchsstellung optimiert. Die Position des Prismenteils kann insbesondere in Abhängigkeit von dem Blickwinkel, Fassungsscheibenwinkel, Hornhautscheitelabstand, Basiskurve des Grundglases, etc. optimiert festgelegt bzw. berechnet werden.

[0173]  Figuren 6a und 6b zeigen jeweils eine Frontalansicht (Fig. 6a) und eine Ansicht von oben (Fig. 6b) eines Brillenträgers mit einer aufgesetzten Brille 140 mit einem bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglas 142. Das in Fig. 6a bis 6c gezeigte Brillenglas weist beispielsweise den gleichen Aufbau (Position und Krümmungsradien der augenseitigen und objektseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils, etc.) wie das in 3a und 3b oder das in Fig. 4a und 4b gezeigte Brillenglas auf.

[0174]  Das Brillenglas 142 weist einen temporal versetzten integrierten Prismenteil 144 und einen Grundteil 146 auf.

[0175]  Die Brille ist beispielsweise derart vor den Augen des Brillenträgers angeordnet, daß der Sehstrahl in Nullblickrichtung mit dem Anpaßpunkt 148 des Brillenglases zusammenfällt. In Fig. 6a und 6b gibt die virtuelle Linie 150, welche die Pupillenmitten 152, 154 des rechten und des linken Auge des Brillenträgers verbindet, die horizontale Richtung in Gebrauchsstellung der Brille an. Die senkrecht zu der Linie 150 stehende Linie 156, welche in einer Ebene liegt, welche die Linie 150 und die Tangente der Vorderfläche in dem Anpaßpunkt enthält, gibt die vertikale Richtung an. Die Normale zu der Ebene, welche die Linie 150 und die Tangente der Vorderfläche in dem Anpaßpunkt enthält, gibt die z-Richtung an. Es ist jedoch möglich eine davon abweichende, individuelle Anordnung der Brille bei der Optimierung des Brillenglases und insbesondere des Prismenteils zu berücksichtigen.

[0176]  Der Prismenteil 144 ist horizontal Richtung temporal und vertikal nach unten von dem Anpaßpunkt des Brillenglases versetzt, so daß bei einer vorgegebenen Blickauslenkung in einem Winkel von 25° bis 45° temporal, vorzugsweise 30° bis 35° und vorzugsweise in einem Winkel bis zu 40°, vorzugsweise 15° bis 20° nach unten die ausgelenkte Sehachse durch den Mittelpunkt der Vorderfläche des Prismenteils verläuft. Der vertikale Abstand zwischen dem Anpaßpunkt 148 und dem geometrischen Mittelpunkt 158 des Prismenteils hängt insbesondere von den Zentrierdaten und dem gewünschten Blickwinkel ab. Insbesondere kann dieser Abstand in einem statischen Fall in Abhängigkeit von Werten für die Pupillendistanz, Hornhautscheitelabstand, Fassungsscheibenwinkel, Vorneigung und der gewünschten Blickauslenkung bestimmt bzw. festgelegt werden.

[0177]  Der Prismenteil weist vorzugsweise folgende Abmessungen auf:
  • Höhe des den Prismenteil umschriebenen Rechtecks in vertikaler y-Richtung, zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 15 mm, besonders bevorzugt 12 mm;
  • Breite des den Prismenteil umschriebenen Rechtecks in horizontaler x-Richtung zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 15 mm, besonders bevorzugt 12 mm;
  • Maximale Höhe in z-Richtung (Dicke des Prismenteils) zwischen 2 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 10 mm, besonders bevorzugt 7 mm.


[0178]  Die Brillenfassung weist einen Teil 160 auf, welcher sich vorzugsweise zumindest teilweise über den Prismenteil bzw. über das Brillenglas erstreckt. In der Brillenfassung, vorzugsweise in dem sich über den Prismenteil erstreckenden Teil 160, ist ein Display 161 integriert.

[0179]  Ebenfalls weist die Brillenfassung einen Brückenteil 162 und zwei Brillenbügel 164 und 166 auf.

[0180]  Figuren 7a bis 7d zeigen ein Brillenglas mit einem integrierten Prismenteil, welcher eine in Frontalansicht nicht mehr "runde" Form aufweist ( Fig. 7a Ansicht von oben, Fig. 7b Ansicht in Perspektive, Fig. 7c Seitenansicht, Fig. 7d Frontalansicht)

[0181]  Die objektseitige Fläche des Prismenteils eines Brillenglases gemäß dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel und wie z.B. in Fig. 3a, 3b oder 4a, 4b gezeigt ist als eine sphärische Fläche ausgebildet. Abweichungen von der sphärischen Form können lediglich in der Überganszone zwischen der Prismenzone und der Grundzone auftreten, z.B. um die vorhandene Stufe zu verblenden bzw. die Höhendifferenz der objektseitigen Fläche des Prismenteils und der objektseitigen Fläche des Grundteils an dem Übergang Prismenteil-Grundteil auszugleichen. Die objektseitige Fläche des Prismenteils kann jedoch ebenfalls als eine nicht sphärische, insbesondere eine Freiformfläche ausgebildet sein, welche insbesondere derart berechnet und optimiert wird, die Brechwert- und/oder astigmatischen Fehler des Prismenteils zu minimieren. Insbesondere kann die objektseitige Fläche des Prismenteils derart berechnet und optimiert werden, daß sie einmal, bevorzugt zweimal, stetig differenzierbar an die objektseitige Fläche des Grundteils anschließt. Fig. 8 zeigt eine Brille 170 mit einem bevorzugten Brillenglas 172 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und einem in die Brillenfassung integriertem Display 174, wobei die Brille in Gebrauchsstellung vor den Augen des Brillenträgers angeordnet ist. Ebenfalls zeigt Fig. 8 den Strahlengang der aus dem Display 174 ausgehenden Strahlen durch den Prismenteil 176. Das Zeichen 178 bezeichnet das Auge des Brillenträgers, vor dem das Brillenglas mit dem Prismenteil angeordnet ist.

[0182]  Das Display 174 ist derart angeordnet, daß die von dem Display ausgehenden Lichtstrahlen nach Eintritt durch die Seitenfläche 180 des Prismenteils zumindest einmal, vorzugsweise mehrmals an der augenseitigen Fläche des Prismenteils mittels Totalreflektion in Richtung der objektseitigen Fläche des Prismenteils reflektiert werden, und an der objektseitigen Fläche des Prismenteils 182 in Richtung der augenseitigen Fläche 188 des Prismenteils (zurück)reflektiert werden. Nach dem Austritt durch die augenseitige Fläche des Prismenteils 188 verlaufen die Strahlen durch die Pupille des jeweiligen Auges 178 des Brillenträgers, so daß eine optische Abbildung des Displays 174 in einem vorgegebenen endlichen oder unendlichen virtuellen Abstand erzeugt wird.

[0183]  Sowohl die objektseitige als auch die augenseitige Fläche des Brillenglases 172 sind zusammengesetzte komplexe Flächen, welche jeweils eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweisen. In die objektseitige Fläche des Brillenglases ist die objektseitige Fläche des Prismenteils, wie oben erläutert, als "Nahteil" integriert. Die objektseitige Fläche 182 des Prismenteils 176 ist eine sphärische Fläche mit einem Krümmungsradius von 25,15 mm. Der Krümmungsradius der sphärischen Fläche kann jedoch insbesondere auch andere geeignete Werte annehmen, z.B. in Abhängigkeit von den Refraktionsdaten des Brillenträgers.

[0184]  Bei dem in Fig. 8 gezeigten Brillenglas beträgt der Krümmungsradius der sphärischen objektseitigen Fläche 184 des Grundteils beispielsweise 66,5 mm. Die sphärische objektseitige Fläche 184 des Grundteils kann jedoch einen anderen Krümmungsradius von beispielsweise 54 oder 80 mm aufweisen. Ebenfalls kann die objektseitige Fläche 184 des Grundteils eine torische Fläche mit Hauptkrümmungsradien von beispielsweise 80 und 50 mm (R h=80mm, R v=50mm) sein.

[0185]  Die augenseitige Fläche des Brillenglases setzt sich aus der augenseitigen Fläche des Grundteils 186 und der darin eingelassenen augenseitigen Fläche 188 des Prismenteils (Prismenfläche) zusammen. Die augenseitige Fläche 186 des Grundteils stellt die Rezeptfläche des Brillenglases dar. Bei einer dioptrischen Wirkung von ungefähr Null ist die augenseitige Fläche 186 des Grundteils als eine sphärische Fläche mit einem Radius von 65,6 mm ausgebildet.

[0186]  Die augenseitige Fläche 188 des Prismenteils ist eine Freiformfläche, welche sich einmal, vorzugsweise zweimal stetig an die augenseitige Fläche 186 des Grundteils anschließt. Vorzugsweise ist die augenseitige Fläche des Brillenglases, und insbesondere die augenseitige Freiformfläche 188 des Prismenteils, derart ausgebildet, daß folgende fertigungstechnisch bedingte Vorgaben bzw. Grenzwerte eingehalten werden:

Flächenbrechwert bezogen auf Brechungsindex n = 1,525

ganzflächig:
kleiner als 27 dpt, bevorzugt kleiner als 20,25 dpt, besonders bevorzugt kleiner als 13,5 dpt
Prismenbereich:
kleiner als 24 dpt, bevorzugt kleiner als 25,5 dpt, besonders bevorzugt kleiner als 17,0 dpt
lokales Maximum:
kleiner als 38 dpt, bevorzugt kleiner als 28 dpt, besonders bevorzugt kleiner als 19,0 dpt
absolutes Maximum:
kleiner als 42 dpt, bevorzugt kleiner als 31,5 dpt, besonders bevorzugt kleiner als 21,0 dpt.



[0187]  Sowohl für den Prismen- als auch für den Grundteil gilt für den maximalen Brechwertanstieg (bezogen auf einen Brechungsindex n = 1,525):
Astigmatismus:
kleiner als 1,4 dpt/mm, bevorzugt kleiner als 1,05 dpt/mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,7 dpt pro mm
je Hauptschnitt:
kleiner als 2 dpt/mm, bevorzugt kleiner als 1,5 dpt/mm, besonders bevorzugt kleiner 1,0 dpt pro mm


[0188]  Der Prismenbereich ist vorzugsweise ein ca. 1 - 2 cm 2 großer, eher länglicher Bereich, z.B. 5 mm x 15 mm. Ein lokales Maximum beschränkt sich auf wenige mm 2 und nur in einem Hauptschnitt mit größerem Zylinder (Cyl.), z.B. 1 mm x 3 mm. Ein absolutes Maximum kommt vorzugsweise nur am Glasrand vor und praktisch nur in einem Punkt.

[0189]  Die augenseitige Fläche des Prismenteils bzw. die Prismenfläche 188 wird in einem ersten Ansatz nach Fertigung einer augenseitigen sphärischen Fläche in einem zweiten Schritt gefertigt. Dafür wird die Prismenfläche derart extrapoliert bzw. berechnet bzw. optimiert, daß die Flächendaten der "zweiten" Rückfläche lediglich im Bereich des Prismenteils bzw. in der Prismenzone in der sphärischen Rückfläche liegt.

[0190]  Weiter bevorzugt erfolgt die Berechnung bzw. die Optimierung der augenseitigen Freiformfläche des Prismenteils unter Berücksichtigung der Gebrauchsstellung des Brillenglases bzw. der Brille vor den Augen des Brillenträgers. Dabei kann eine durchschnittliche Gebrauchsstellung, wie z.B. in DIN 58 208 normiert, oder eine individuelle Gebrauchsstellung berücksichtigt werden.

[0191]  Die Gebrauchsstellung wird insbesondere durch den Augendrehpunktabstand, die Vorneigung bzw. den pantoskopischen WinkeL, den Fassungsscheibenwinkel, die Pupillendistanz, den Hornhautscheitelabstand, die Zentrierdaten, die Objektentfernung im Fernbezugspunkt und/oder die Objektentfernung im Nahbezugspunkt charakterisiert. Ferner umfaßt die Gebrauchsstellung Daten bezüglich der Anordnung und gegebenenfalls der Größe des Displays, sowie gegebenenfalls den virtuellen Abstand in dem die optische Abbildung des Displays erzeugt werden soll.

[0192]  Typische Werte bei einer Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer durchschnittlichen Gebrauchsstellung sind:
  • Augendrehpunktabstand etwa 27,9 mm, 28,5 mm oder 28,8 mm;
  • Vorneigung sind etwa 6° bis 15°, vorzugsweise 7° bis 9°;
  • Fassungsscheibenwinkel etwa 0° bis 35°, vorzugsweise 0° bis 11°;
  • Pupillendistanz etwa 63 mm bis 65 mm,
  • Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 13 mm bis 15 mm,
  • Objektentfernung im Fernbezugspunkt etwa 0 dpt;
  • Objektentfernung im Nahbezugspunkt etwa -2,5 dpt.


[0193]  Fig. 9 zeigt das eingebettete Pfeilhöhenfeld der Prismenfläche 188 in der sphärischen augenseitigen Fläche eines Brillenglases gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 10 zeigt die Pfeilhöhendifferenzen zwischen Sphäre und Prisma bzw. die Pfeilhöhendifferenzen zwischen der (virtuellen) Fortsetzung der sphärischen Fläche des Grundteils in dem Prismenteil und der augenseitigen Fläche des Prismenteils.

[0194]  In Figuren 9 und 10 bezeichnen die grau hinterlegten Bereiche 190, 192 die für die optische Abbildung des Prismenteils relevanten Bereiche (optisch aktive Bereiche) der Prismenfläche 188. Der rote Bereich 194 zeigt die Pfeilhöhen, die "in" der sphärischen Fläche liegen, der grüne Bereich 196 sind die Pfeilhöhen, die bereits außerhalb der sphärischen augenseitigen Fläche liegen. Die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils bzw. die Freiform-Prismenfläche 188 wurde:
  • an den Punkten (-16, -5); (-16, +5) und (-27, -5) sowie (-27, 5) im Prismenkoordinatensystem;
  • bzw. an den Punkten (9,2, -5); (9,2, +5) und (20,2, -5) sowie (20,2, 5) im Glaskoordinatensystem der sphärischen Fläche des Grundteils aufgehängt.


[0195]  Die Basiskurve beträgt beispielsweise 8 dpt.

[0196]  Wird die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils 188 mit den gegebenen Pfeilhöhen außerhalb der optisch aktiven Bereiche 190, 192 (grau) fortgesetzt, so bettet sich die Freiform-Prismenfläche mit einem Knick in die augenseitigen Fläche des Grundteils am rot ( 194) - grünen ( 196) Übergang bzw. an dem Übergang der augenseitigen Fläche des Prismenteils in die augenseitigen Fläche des Grundteils ein. Der rote Bereich 194 soll außerhalb der grauen Bereiche 190, 192 so klein wie möglich gehalten werden. Deshalb wird bei der Fortsetzung der Prismenfläche 188 für einen Fertigungsdatensatz die Fläche des Prismenteils so steil wie möglich nach "oben" gezogen.

[0197]  Fig. 11 zeigt die Winkeldifferenzen in x-Richtung zwischen der (virtuellen Fortsetzung) der sphärischen Fläche des Grundteils in dem Prismenteil und der augenseitigen Freiformfläche des Prismenteils (Prismenfläche). Die x-Komponente der Flächennormale der Prismenfläche ist im roten Bereich 197 steiler, als die der sphärischen Fläche. In anderen Worten ist die Prismenfläche in Richtung Zentrum flacher als die sphärische Fläche in dem roten Bereich 197. Die Kanten werden beim Finishen verschliffen bzw. beim Polieren verrundet.

[0198]  Fig. 12 zeigt die Winkeldifferenz in x-Richtung zwischen der (virtuellen) Fortsetzung der sphärischen Fläche des Grundteils in dem Prismenteil und der Prismenfläche. Die y-Komponente der Flächennormale der Prismenfläche ist immer flacher, als die der Sphäre, wobei lediglich auf der x-Achse Gleichheit gilt. In anderen Worten "taucht" die Fläche schnell aus der Sphäre auf. Die Kanten werden beim Finishen verschliffen bzw. beim Polieren verrundet.

[0199]  In Fig. 11 und 12 bezeichnen die Zeichen 198, 199 die optisch relevanten bzw. optisch aktiven Bereichen.

[0200]  Fig. 13 zeigt den Flächenastigmatismus der Prismenfläche. Der Flächenastigmatismus ist im grünen Bereich 200 kleiner als 4 dpt. Im orangen Bereich 202 liegt der Flächenastigmatismus der Prismenfläche zwischen 4 und 6 dpt. Im roten Bereich 204 ist der Flächenastigmatismus der Prismenfläche größer als 6 dpt. Der Flächenastigmatismus in dem optisch relevanten bzw. optisch aktiven Bereichen 206, 207 beträgt überall weniger als 4 dpt.

[0201]  Fig. 14 zeigt die Brechwertänderung der Prismenfläche in x-Richtung. Die Brechwertänderung der Prismenfläche in x-Richtung ist im grünen Bereich 208 kleiner als 0,7 dpt/mm, im orangen Bereich 210 zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm. Die optisch relevanten Bereiche 211, 212 liegen fast vollständig im orangen Bereich 210, in welchem die Brechwertänderung in x-Richtung zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm ist.

[0202]  Fig. 15 zeigt die Brechwertänderung der Prismenfläche in y-Richtung. Die Brechwertänderung in y-Richtung ist im grünen Bereich 213 kleiner 0,7 dpt/mm, im orangen Bereich 214 zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm und im roten Bereich 216 größer als 1 dpt/mm. Die optisch relevanten Bereich 218, 219 liegen fast vollständig im grünen 213 und orangen 214 Bereich, in welchen die Brechwertänderung in y-Richtung kleiner als 0,7 dpt/mm bzw. zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm ist.

[0203]  Fig. 16 zeigt die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in x-Richtung. Die Astigmatismusänderung in x-Richtung ist im grünen Bereich 220 kleiner als 0,5 dpt/mm, im orangen Bereich 222 zwischen 0,5 dpt/mm und 0.7 dpt/mm und im roten Bereich 224 größer als 0.7 dpt/mm. Die optisch relevanten Bereiche 226, 227 liegen in den größten Teilen im grünen 220 und orangen 222 Bereich, im Randbereich der Totalreflexionsfläche gibt es kleine rote Bereiche.

[0204]  Fig. 17 zeigt die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in y-Richtung. Die Astigmatismusänderung in y-Richtung ist im grünen Bereich 228 kleiner als 0,5 dpt/mm, im orangen Bereich 230 zwischen 0,5 dpt/mm und 0,7 dpt/mm und im roten Bereich 232 größer als 0,7 dpt/mm. Die optisch relevanten Bereiche 234, 235 liegen fast vollständig im grünen Bereich 228, in welchem die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in y-Richtung kleiner als 0,5 dpt/mm ist.

[0205]  Die Extrapolation der Prismenflächendaten bzw. der Flächendaten der Freiformfläche des Prismenteils kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen: Gemäß einem ersten Ansatz wird eine Fläche zum Ursprung der sphärischen Fläche extrapoliert. Dazu wird das Pfeilhöhenfeld auf Polarkoordinaten umgerechnet. Entlang äquidistanter Radien werden Streckenzüge optimiert, wobei Pfeilhöhe (Hub der Drehmaschine), deren erste Ableitung (Neigung der Fläche entspricht der Geschwindigkeit des Stichels der Drehmaschine), die zweite Ableitung (Krümmung entspricht der Beschleunigung des Stichels der Drehmaschine) und die dritte Ableitung (Änderung der Krümmung - entspricht der Änderung der Beschleunigung des Stichels der Drehmaschine) berücksichtigt werden. Vorzugsweise werden die zweite und die dritte Ableitung so klein wie möglich gehalten. Das Brillenglas wird lediglich einmal aufgeblockt.

[0206]  Alternativ gemäß einem zweiten Ansatz wird die Prismenfläche auf der "Innenseite" gespiegelt und das Brillenglas prismatisch aufgeblockt. Insbesondere wird eine Fläche zum Zentrum der Spiegelung der Prismenfläche extrapoliert. Dazu wird das Pfeilhöhenfeld in entsprechende Polarkoordinaten umgerechnet. Entlang äquidistanter Radien werden Streckenzüge optimiert.

[0207]  Gemäß einem dritten Ansatz die Prismenfläche auf der "Außenseite" gespiegelt werden und das Brillenglas extrem dezentriert aufgeblockt. Es wird eine Fläche zum Zentrum der Spiegelung der Prismenfläche extrapoliert. Dazu wird das Pfeilhöhenfeld in entsprechende Polarkoordinaten umgerechnet. Entlang äquidistanter Radien werden Streckenzüge optimiert.

[0208]  Die Extrapolation bzw. Berechnung bzw. Optimierung der Prismenfläche erfolgt vorzugsweise derart, daß die oben genannten fertigungstechnisch bedingten Vorgaben bzw. Grenzwerte eingehalten werden.

Weitere Beispiele



[0209]  Nachfolgend sind weitere Beispiele von Brillengläsern angegeben, wobei die Brillengläser jeweils eine zusammengesetzte objektseitige Fläche und eine zusammengesetzte augenseitige Fläche aufweisen.

[0210]  Beispielsweise kann die objektseitige Fläche des Grundteils eine sphärische Fläche mit einem Radius von 80 mm sein. Die augenseitige Fläche des Brillenglases kann dann, wie oben erläutert, eine aus der augenseitigen Fläche des Grundteils und der augenseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzte Fläche sein. Die augenseitige Fläche des Prismenteils ist vorzugsweise eine Freiformfläche, welche sich in horizontaler Richtung nahtlos an die augenseitige Fläche des Grundteils bezüglich des Krümmungsradius ansetzt. Vorzugsweise wird in vertikaler Richtung der Flächenradius auf ungefähr 50mm an dem Flächenradius der augenseitigen Fläche des Grundteils angepaßt. Die Anpassung des Flächenradius in vertikaler Richtung erfolgt vorzugsweise innerhalb einer vertikalen Strecke von ca. 4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 4 mm.

[0211]  In einem anderen Beispiel ist die objektseitige Fläche des Grundteils eine sphärische Fläche mit einem Radius von 80 mm. Die augenseitige Fläche des Brillenglases setzt sich aus der als Rezeptfläche ausgebildeten augenseitigen Fläche des Grundteils und der darin eingelassenen augenseitigen Fläche des Prismenteils bzw. Prismenfläche mit resultierendem Knick zusammen.

[0212]  In einem weiteren Beispiel ist die augenseitige Fläche des Grundteils eine sphärische Fläche mit einem Radius von 54 mm. Die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils setzt sich in vertikaler Richtung nahtlos an die augenseitige Fläche des Grundteils bezüglich des Krümmungsradius an. In horizontaler Richtung wird der Flächenradius auf ungefähr 80mm angepaßt, wofür ca. 4 mm, vorzugsweise weniger als 4 mm notwendig sind. Alternativ kann sich die augenseitige Fläche des Brillenglases aus der als Rezeptfläche ausgebildeten augenseitigen Fläche des Grundteils und der darin eingelassenen Prismenfläche mit resultierendem Knick zusammensetzten.

[0213]  Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Vorderfläche des Grundteils eine sphärische Fläche mit einem Radius von beispielsweise 66,6mm. Die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils wird in horizontaler und vertikaler Richtung bezüglich des Flächenradius an dem Flächenradius der augenseitigen Fläche des Grundteils angepaßt, wofür ca. 4 mm, vorzugsweise weniger als 4 mm erforderlich sind.

[0214]  Die Vorderfläche des Brillenglases kann ebenfalls eine torische Fläche sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Vorderfläche eine torische Fläche mit Hauptkrümmungsradien von beispielsweise 80 und 50 mm (R h=80mm, R v=50mm). Die augenseitige Freiformfläche des Prismenteils setzt in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung nahtlos an der augenseitige Fläche des Grundteils bezüglich des Krümmungsradius an.

[0215]  Die Herstellung eines Brillenglases gemäß dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem als "Nahteil" in der objektseitigen Fläche des Brillenglases integrierten objektseitigen Fläche des Prismenteils kann mittels der für die Herstellung von bifokalen Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren erfolgen. Diesbezüglich wird z.B. auf das Buch "Optik und Technik der Brille " von Hans Diepes und Ralf Blendowske, Optische Fachveröffntlichung GmbH, Heidelberg, 2002, welches auch zur Erläuterung aller in dieser Anmeldung nicht näher erläuterten Fachbegriffe herangezogen werden kann, verwiesen. In gleicher Weise wird auf das Buch "Die Optik des Auges und der Sehhilfen" von Dr. Roland Enders, Herausgeber: Zentralverband der Augenoptiker, Düsseldorf, 1995 verwiesen.

[0216]  Beispielsweise wird in einem ersten Schritt ein Blank bzw. ein Linsenrohling bzw. ein Grundkörper mit einer objektseitigen Fläche, welche eine konkave Ausnehmung zur Aufnahme eines Prismenkörpers aufweist, bereitgestellt. Der Grundkörper kann z.B. mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden. In der konkaven Ausnehmung wird ein Prismenkörper eingesetzt und fest mit dem Grundteil (z.B. mittels Kleben oder Einschmelzen) verbunden. Der Prismenkörper kann aus Glas bzw. Kunststoff mit einem höheren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases bzw. des Kunststoffes des Grundkörpers ausgebildet sein. Nach der Verbindung des Grundkörpers mit dem Prismenkörper kann die objektseitige Fläche gegebenenfalls weiter bearbeitet werden, z.B. geschliffen und/oder poliert werden. Die augenseitige Fläche kann in einem weiteren Schritt z.B. mittels CNC-Maschinen fertig bearbeitet werden.

Drittes Ausführungsbeispiel



[0217] 
Obiektseitige Fläche des Brillenglases:
einteilige, sich über Grund- und Prismenteil durchgehend erstreckende Fläche, d.h. keine Ausbildung eines Nahteils;
augenseitige Fläche des Brillenglases:
Prismenteil als "Nahteil" integriert, d.h. komplexe Fläche, welche aus augenseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils zusammengesetzt ist, augenseitige Fläche des Prismenteils ist vorzugsweise eine Freiformfläche; die Herstellung des Brillenglases erfolgt nach den für individuelle Brillengläser entwickelten Technologien (ILT Technologien).


[0218]  In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die objektseitige Fläche eine zusammengesetzte (komplexe) Fläche, welche eine Grundteilzone und eine Prismenzone aufweist, wobei sich die Gestaltung der objektseitigen Fläche des Brillenglases in der Grundteilzone und in der Prismenzone unterscheidet. In anderen Worten ist bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die objektseitige Fläche des Brillenglases als eine aus der objektseitigen Fläche des Grundteils und der objektseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzte komplexe Fläche ausgebildet.

[0219]  Die objektseitige Fläche des Brillenglases kann jedoch gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel als eine sich über den Grundteil und den Prismenteil erstreckende Fläche, beispielsweise eine sphärische/asphärische, torische/atorische oder progressive Fläche ausgebildet werden.

[0220]  So kann die objektseitige Fläche des Brillenglases beispielsweise eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche sein. Die Durchbiegung der objektseitigen Fläche des Brillenglases kann beispielsweise in herkömmlicher Weise grob in Abhängigkeit von der zu erzielenden sphärischen, torischen und/oder prismatischen Wirkung (d.h. Rezeptwirkung) und/oder nach kosmetischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Ebenfalls kann die Auswahl der Durchbiegung der zweiten Fläche nach fertigungstechnisch bedingten Gesichtspunkten erfolgen.

[0221]  Die augenseitige Fläche des Brillenglases ist, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, eine komplexe Fläche, welche aus der augenseitigen Fläche des Grundteils und der augenseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzt ist. Die augenseitige Fläche des Grundteils ist je nach der zu erzielenden dioptrischen Wirkung des Brillenglases bzw. der zu erzielenden dioptrischen Wirkung des Grundteils als eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische (nicht astigmatisches Einstärkenbrillenglas), eine torische oder atorische (astigmatisches Einstärkenbrillenglas) oder eine progressive Fläche (progressives Brillenglas) ausgebildet werden. Die augenseitige Fläche des Prismenteils ist eine Freiformfläche, welche - wie oben z.B. in Zusammenhang mit der Berechnung bzw. Optimierung der augenseitigen Freiformprismenfläche des Brillenglases gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben - derart berechnet bzw. optimiert wird, die vorgegebene Ablenkung der aus dem Display kommenden Strahlen zu erzielen. Bei der Berechnung bzw. Optimierung der augenseitigen Freiformfläche des Prismenteils wird insbesondere eine vorgegeben durchschnittliche (z.B. standardisierte) oder eine vorgegebene individuelle Gebrauchsstellung des Brillenglases bzw. der Brille bzw. Verwendung der Brille in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder individuellen Gebrauchsstellung berücksichtigt.

[0222]  Vorzugsweise schließt sich die augenseitige Fläche des Prismenteils in vertikaler und/oder horizontaler Richtung einmal, bevorzugt zweimal stetig differenzierbar an die augenseitige Fläche des Grundteils an.

[0223]  Fig. 18 zeigt ein Brillenglas 240 mit einem integrierten Prismenteil 242 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einer vorgegeben Gebrauchsstellung des Brillenglases.

[0224]  Die objektseitige Fläche 244 des Brillenglases kann eine sphärische Fläche sein. Die augenseitige Fläche 246 des Brillenglases ist eine komplexe Fläche, welche - wie oben beschrieben - aus der augenseitigen Fläche 248 des Grundteils und der augenseitigen Freiformfläche 250 des Prismenteils zusammengesetzt ist. Ebenfalls zeigt Fig. 18 den Strahlengang der aus einem Display 252 kommenden Strahlen durch den Prismenteil des Brillenglases bei einem Blick des Auges 254 durch den Prismenteil.

[0225]  Wie oben beschrieben kann auf die objektseitige Fläche des Brillenglases im Bereich des Prismenteils eine vollreflektierende oder teildurchlässige Reflektionsschicht aufgebracht werden. Die augenseitige Fläche des Prismenteils 250 schließt sich in vertikaler und/oder horizontaler Richtung einmal, bevorzugt zweimal, stetig differenzierbar an die augenseitige Fläche des Grundteils 248 an.

[0226]  Die Herstellung des Brillenglases gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt vorzugsweise aus Halbfabrikaten mit einer vorgefertigten objektseitigen Fläche, wobei nach Erfassung der Daten des Brillenglases die komplexe augenseitige Fläche für eine vorgegebene durchschnittliche oder individuelle Gebrauchsstellung und eine vorgegebene durchschnittliche oder individuelle Anordnung des Displays berechnet bzw. optimiert wird. Die Fertigung der komplexen augenseitigen Fläche des Brillenglases erfolgt dann mittels numerisch gesteuerten CNC Maschinen nach den Flächendaten der augenseitigen Fläche des Brillenglases. Vorteil dieses Verfahren ist, daß das Brillenglas sehr gute kosmetische Eigenschaften aufweist, da die Vorderfläche eine einfache durchgehende Fläche ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei der Herstellung von Brillengläsern gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weitgehend auf die bei der Herstellung von progressiven und Einstärkenbrillengläsern eingesetzten, Rodenstock ILT ("Individual Lens Technology") Technologien zurückgegriffen werden kann.

Viertes Ausführungsbeispiel



[0227] 
Objektseitige Fläche des Brillenglases:
einteilige, sich über Grund- und Prismenteil durchgehend erstreckende Fläche, d.h. keine Ausbildung eines Nahteils;
augenseitige Fläche des Brillenglases:
Prismenteil als "Nahteil" integriert, d.h. komplexe Fläche, welche aus augenseitigen Flächen des Grundteils und des Prismenteils zusammengesetzt ist; Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt die Herstellung des Brillenglases nach den für bifokale Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren aus einem Grundkörper und einem Prismenkörper aus Glas oder Kunststoff.


[0228]  In einem Brillenglas gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist der Prismenteil in die augenseitige Fläche des Brillenglases als Nahteil integriert. Wie bei dem Brillenglas gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist das Brillenglas gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eine sich über den Grundteil und den Prismenteil erstreckende, konvexe, objektseitige Fläche auf. Diese Fläche kann - wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel - eine sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische objektseitige Fläche aufweisen. Alternativ kann die objektseitige Fläche die Rezeptfläche des Brillenglases darstellen.

[0229]  Die augenseitige Fläche des Brillenglases ist eine komplexe Fläche, welche aus der augenseitigen Fläche des Grundteils und der augenseitigen Fläche des Prismenteils zusammengesetzt ist. Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel erfolgt die Herstellung des Brillenglases nach den für bifokale Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren aus einem Grundkörper und einem Prismenkörper aus Glas oder Kunststoff.

[0230]  Fig. 19 zeigt eine Brille 260 mit einem Brillenglas 262 mit integriertem Prismenteil gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 19a eine Frontalansicht und Fig. 19b eine Ansicht von oben der in Gebrauchsstellung vor den Augen der Brillenträger angeordneten Brille zeigt.

[0231]  Die objektseitige Fläche des Brillenglases 264 kann eine sphärische Fläche sein. Die augenseitige Fläche 266 des Brillenglases ist eine komplexe Fläche, welche aus der augenseitigen Fläche 268 des Grundteils und der augenseitigen Fläche 270 des Prismenteils zusammengesetzt ist.

[0232]  Die Brille 260 weist eine Brillenfassung 272 mit einem Brückenteil 274 und zwei Brillenbügel 276 und 278 auf. In der Brillenfassung ist ein Display 280 integriert.

[0233]  Das Display 280 ist derart angeordnet, daß die von dem Display ausgehenden Lichtstrahlen nach Eintritt durch die Seitenfläche 282 des Prismenteils zumindest einmal, vorzugsweise mehrmals an der augenseitigen Fläche des Prismenteils mittels Totalreflektion in Richtung der objektseitigen Fläche des Prismenteils reflektiert werden, und an der objektseitigen Fläche 284 des Prismenteils in Richtung der augenseitigen Fläche 270 des Prismenteils (zurück)reflektiert werden. Nach dem Austritt durch die augenseitige Fläche des Prismenteils 270 verlaufen die Strahlen durch die Pupille 286 des jeweiligen Auges 288 des Brillenträgers, so daß eine optische Abbildung des Displays 280 in einem vorgegebenen endlichen oder unendlichen virtuellen Abstand erzeugt wird.

[0234]  Das Brillenglas kann nach den für bifokale Brillengläser entwickelten Herstellungsverfahren aus einem Grundkörper und einem Prismenkörper aus Glas oder Kunststoff hergestellt werden. Die Brechungsindices des jeweils Grund- und Prismenkörpers können unterschiedlich sein, insbesondere kann der Brechungsindex des Prismenkörpers größer als der Brechungsindex des Grundkörpers sein. Wie oben in Zusammenhang mit der Herstellung von Brillengläsern mit einem in die Vorderfläche integrierten Prismenteil ausgeführt wurde, kann das Brillenglas mittels eines Gießverfahrens hergestellt werden.

[0235]  Beispielsweise wird in einem ersten Schritt ein Blank bzw. ein Linsenrohling bzw. ein Grundkörper mit einer konvexen sphärischen objektseitigen Fläche und einer konkaven augenseitigen Fläche mittels eines Gießverfahrens hergestellt. Die augenseitige Fläche weist eine Ausnehmung zur Aufnahme des Prismenkörpers auf. Der Prismenkörper wird in der Ausnehmung eingesetzt und fest mit dem Grundteil (z.B. mittels Kleben oder Einschmelzen) verbunden. Nach der Verbindung des Grundkörpers mit dem Prismenkörper kann die augenseitige Fläche gegebenenfalls weiter bearbeitet, z.B. geschliffen und/oder poliert, werden.

[0236]  Fig. 20 zeigt ein Beispiel einer Gießform, welche bei der Herstellung von Brillengläsern mit einem in der objektseitigen Fläche des Brillenglases integrierten Prismenteils verwendet werden kann. Die Gießform besteht beispielsweise aus zwei Radien von 66,6 mm und 25,15 mm für den Prismenteil. Die weiteren Abmessungen der Gießform können der Fig. 20 entnommen werden.

[0237]  In Fig. 20 werden insbesondere verschiedene Stadien der Gießform vor dem Einsetzen der Ergänzungsteile, nach dem Verschmelzen der Ergänzungsteile bis zur endgültigen Form gezeigt. Dies ist vorteilhaft bzw. notwendig, um vorhandene Formen zum verschmelzen nutzen zu können, so daß es beim Erwärmen nicht zu einem Verzug der Gießformen kommt.

[0238]  Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brillenglases ist in den Figuren 21a bis 21c gezeigt, wobei Fig. 21 a den Strahlengang durch den Prismenteil in Gebrauchsstellung des Brillenglases, Fig. 21b eine Frontalansicht einer Brille mit einem bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglas und Fig. 21 c eine Ansicht von oben der Brille in Gebrauchsstellung und entsprechend dem Strahlengang durch den Prismenteil in Gebrauchsstellung des Brillenglases, zeigt.

[0239]  Wie in dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel weist das Brillenglas 310 eine sphärische Vorderfläche 312 auf. Die augenseitige Fläche des Brillenglases setzt sich aus der augenseitigen Fläche 314 des Grundteils und der augenseitigen Fläche 316 des Prismenteils zusammen.

[0240]  Der Prismenteil mit einer sphärischen objektseitigen Fläche 318 und einer augenseitigen Freiformfläche 316 wird auf der augenseitigen Fläche eines halbfertigen Brillenglases (bzw. eines Brillenglases mit einer fertigen objektseitigen Fläche und gegebenenfalls einer fertigen augenseitigen Fläche) aufgeklebt. Bei dem in Fig. 21b gezeigten Brillenglas ist der Prismenteil 320 horizontal in nasaler Richtung und vertikal nach unten versetzt angeordnet.

[0241]  Bei der in Fig. 21b und 21c gezeigten Brille ist das Display 322 vorzugsweise in einem Brückenteil 324 der Brillenfassung 326 angeordnet.

[0242]  Alternativ kann in der augenseitigen Fläche eine Ausnehmung bzw. beispielsweise eine Aussparung zur Aufnahme des Prismenteils mit einem entsprechenden Radius ausgefräst werden. Der Prismenteils wird dann in der Ausnehmung bzw. Aussparung eingeklebt.

[0243]  Fig. 22 zeigt ein Display 330, welches besonders geeignet ist, in der Brillenfassung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Brillenglases integriert zu werden. Bei dem in Fig. 22 gezeigten Display handelt es sich um ein Polymer OLED Farb-Mikrodisplay. Das Display weist folgende Abmessungen auf: Display: 13 mm x 12 mm x 3 mm (Breite x Länge x Höhe bzw. Dicke). Die aktive Fläche 332 des Displays ist ungefähr 5,76 mm x 4,32 mm. Vorzugsweise beträgt das Gewicht des Display gleich oder weniger als 5 Gramm.

[0244]  Wie bereits oben beschrieben können in der Brillenfassung zusätzlich zumindest eine Energiequelle, z.B. eine Batterie, und/oder eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Displays integriert werden. Das Ansteuern des Displays kann z.B. mittels Funkübertragung erfolgen. Alternativ kann eine Flachbandkabelverbindung zwischen der Ansteuereinrichtung und dem Display vorgesehen werden. Vorzugsweise beträgt das Gewicht der Ansteuereinrichtung weniger als 10 Gramm. Die Position der Ansteuereinrichtung kann beispielsweise variabel im Bügel sein. Die beispielsweise als Chip realisierte Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des Displays ist vorzugsweise gleich oder kleiner als 21 mm x 12mm x 4mm (Breite x Länge x Höhe).

[0245]  Die Energiequelle bzw. die Batterie soll räumlich möglichst klein, vorzugsweise gleich oder kleiner als 30mm x 11 mm x 4mm sein. Die Batterie kann beispielsweise in einem der Bügel der Brillenfassung angeordnet sein, wobei gegebenenfalls zwischen der Batterie und dem in dem anderen Bügel angeordneten Display und der Ansteuereinrichtung eine Kabelverbindung besteht. Vorzugsweise beträgt das Gewicht der Batterie gleich oder weniger als 2 Gramm.

[0246]  Wie oben beschrieben sind vorzugsweise alle Bestandteile (einschließlich Display, Energiequelle, Ansteuereinrichtung) in der Brille (bzw. in den Brillengläsern und in der Brillenfassung) integriert, so daß die Brille ein autarkes System, d.h. ein System ohne Kabelverbindung mit anderen Systemen, darstellt.

[0247]  Vorzugsweise dient die Brille als ein Anzeigegerät, d.h. als Schnittstelle zu beliebigen Endgeräten. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung mit den Endgeräten mittels Funkübertragung.

[0248]  In den obigen Ausführungsbeispielen weist die Brille lediglich ein erfindungsgemäßes Brillenglas mit einem integrierten Prismenteil auf. Die Brille kann jedoch beispielsweise auch zwei erfindungsgemäße Brillengläser mit jeweils integrierten Prismenteilen aufweisen, z.B. um ein dreidimensionales virtuelles Stereobild zu erzeugen. Die beiden Prismenteile sind dann vorzugsweise derart angeordnet, daß ein Stereobild entsteht.

[0249]  Weitere bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Brille sind in den Figuren 23 bis 28 gezeigt.

[0250]  Insbesondere zeigt Fig. 23 ein weiteres Beispiel einer Gießform, welche bei der Herstellung von Brillengläsern mit einem in der objektseitigen Fläche des Brillenglases integrierten Prismenteils verwendet werden kann. Die Gießform umfaßt beispielsweise zwei Radien von 66,6 mm und 25,15 mm für den Prismenteil. Die weiteren Abmessungen der Gießform können der Fig. 23 entnommen werden.

[0251]  Fig. 24a bis 24c zeigen eine Ausführungsform eines bevorzugten Brillenglases 340 mit einem Prismenteils 342 und einem Grundteil 344. Fig. 24a zeigt eine Ansicht eines Querschnitts durch das Brillenglas entlang der Linie, welche die beiden Permanentmarkierungen des Brillenglases verbindet, Fig. 24b zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts "Z" des in Fig. 24a gezeigten Brillenglases. Fig. 24c zeigt eine Frontalansicht der objektseitigen Fläche des Brillenglases.

[0252]  Der Durchmesser des rohrunden Brillenglases beträgt 75 mm. Alternativ kann das Brillenglas andere Durchmesser aufweisen, z.B. 70,5 mm. Die Krümmungsradien der sphärischen Flächen des Grundteils 344 betragen jeweils 66,6 und 65,6 mm. Die Mittendicke des Brillenglases beträgt 2 mm. Das Brillenglas weist einen Ausschnitt 346 mit einer Breite vom 12 mm auf. Der Winkel zwischen der Seitenfläche 348 des Brillenglases in dem Prismenteils (Seitenfläche des Prismenteils) und der parallel zu der Oberflächennormale der Vorderfläche des Brillenglases im geometrischen Mittelpunkt 350 des rohrunden Brillenglases verlaufenden Gerade beträgt 15°. Die weiteren Abmessungen des Brillenglases können der Fig. 24a bis 24c entnommen werden.

[0253]  Fig. 25 zeigt einzelne Bestandteile - Brillenfassung 352, Display 354 und Brillenglas 356 einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brille 360. Die Brillenfassung ist eine so genannte Sportbrillenfassung mit einem relativ großen Fassungsscheibenwinkel. Das Display 354 ist wie oben beschrieben ein miniaturisiertes Display mit integrierter Energiequelle und Drahtlos- bzw. Funkübetragungselektronik.

[0254]  Das Brillenglas ist ein Brillenglas gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer augenseitigen Freiformfläche des Prismenteils, welche mittels Freiform-Technologie hergestellt wird. Das Brillenglas ist entsprechend gerandet.

[0255]  Fig. 26 zeigt eine Explosionszeichnung der Bestandteile eines Ausführungsbeispiels einer bevorzugten Brille. In Fig. 26 bezeichnen die Zeichen 362 und 364 die beiden Brillengläser, das Zeichen 366 den Brillenglasaufnahmeteil der Brillenfassung, das Zeichen 368 den Prismenaufnahmeteil der Brillenfassung, das Zeichen 370 das Display, die Zeichen 372 und 374 die Brillenbügel. Das Display 370 wird in dem Prismenaufnahmeteil 368 integriert.

[0256]  Fig. 27 zeigt ein Beispiel einer bevorzugten erfindungsgemäßen Brille 380. In Fig. 27 bezeichnen die Zeichen 382 und 384 die beiden Brillengläser, das Zeichen 386 den Prismenteil, das Zeichen 388 das Display, die Zeichen 390 und 392 die Brillenbügel.

[0257]  Fig. 28 zeigt ein Beispiel eines Sehbildes durch eine bevorzugte erfindungsgemäße Brille gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Bezugszeichenliste



[0258] 

Fig. 1

10
Prisma
12
Objekt
14
Seiten- bzw. Eintrittsfläche
16
Reflektionsfläche
18
Austrittsfläche
20
Bild des Objekts

Fig. 2

22
Prismenteil
24
Display
26
Seitenfläche des Prismenteils
28
objektseitige Fläche des Prismenteils
30
augenseitige Fläche des Prismenteils
32
Pupille
34
augenseitige Fläche des Grundteils

Fig. 3a, 3b

36
Brillenglas
38
objektseitige Fläche des Brillenglases
40
Grundteilzone der objektseitigen Fläche
42
Prismenzone der objektseitigen Fläche
44
Prismenteil
45
Grundteil
46
Ausschnitt
48
augenseitige Fläche des Brillenglases
50
Krümmungsradius der sphärischen objektseitigen Fläche des Grundteils
51
Mittelpunkt
52
Krümmungsradius der sphärischen augenseitigen Fläche des Grundteils
53
Mittelpunkt
54
Krümmungsradius der sphärischen objektseitigen Fläche des Prismenteils
55
Mittelpunkt
56
Stufe
58
Flächennormale der objektseitigen Fläche
59
geometrischer Mittelpunkt der Vorderfläche des Brillenglases
60
Flächennormale der objektseitigen Fläche des Prismenteils
62
geometrischer Mittelpunkt der objektseitigen Prismenfläche (bzw. geometrischer Mittelpunkt des Prismenteils)
64
Winkel

Fig. 4a, 4b

70
Brille
72
Brillenfassung
74
Brillenglas
75
Prismenteil
76,78
Brillenbügel
80
Brückenteil
82
Display
84
Seitenfläche des Prismenteils
86
objektseitige Fläche des Prismenteils
88
augenseitige Fläche des Prismenteils
89
objektseitige Fläche des Grundteils
90
Pupille
92
Auge
94
Flächennormale der objektseitigen Fläche des Grundteils
95
geometrischer Mittelpunkt der Vorderfläche des Brillenglases
96
Flächennormale der objektseitigen Fläche des Prismenteils
97
geometrischer Mittelpunkt der objektseitigen Prismenfläche
98
Winkel
100
Linie, welche die Pupillenmitten verbindet
102, 104
Abgrenzlinien des Brückenteils
106
Energiequelle
108
Ansteuereinrichtung

Fig. 5a bis 5c

110
Sehachse
112
Mittelpunkt der (sphärischen) Vorderfläche des Grundteils,
114
Flächennormale der Vorderfläche durch den geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases;
117, 119, 121, 123
Verbindungslinien der beiden Pupillen
116, 118, 120, 122, 124
Nullblickrichtungen bei unterschiedlichen Blickauslenkungen.
126
geometrischen Mittelpunkt des Brillenglases
128
Durchstoßpunkt der ausgelenkten Sehachse mit der objektseitigen Fläche des Brillenglases
130
Augendrehpunkt

Figuren 6a, 6b

140
Brille
142
Brillenglas
144
Prismenteil
146
Grundteil
148
Anpaßpunkt
150
virtuelle Linie, welche die Pupillenmitten verbindet
152, 154
Pupillenmitten
156
Linie senkrecht zu der Linie
160
sich über den Prismenteil erstreckende Teil der Brillenfassung
161
Display
162
Brückenteil
164, 166
Brillenbügel

Fig. 8

170
Brille
172
Brillenglas
174
Display
176
Prismenteil
178
Auge
180
Seitenfläche des Prismenteils
182
objektseitige Fläche des Prismenteils
184
objektseitige Fläche des Grundteils
186
augenseitige Fläche des Grundteils
188
augenseitige Fläche des Prismenteils

Fig. 9, 10

190,192
optisch aktive Bereiche des Prismenfläche;
194
Pfeilhöhen, welche "in" der sphärischen Fläche liegen
196
Pfeilhöhen, welche außerhalb der sphärischen Fläche liegen.

Fig. 11, 12

197
Bereich der Prismenfläche, in welchem die x-Komponente der Flächennormale der Prismenfläche steiler ist, als die der sphärischen Fläche
198,199
optische aktive Bereiche der Prismenfläche

Fig. 13

200
Bereich der Prismenfläche, in welchem der Flächenastigmatismus der Prismenfläche kleiner als 4 dpt ist
202
Bereich der Prismenfläche, in welchen der Flächenastigmatismus der Prismenfläche zwischen 4 und 6 dpt liegt
204
Bereich der Prismenfläche, in welchen der Flächenastigmatismus der Prismenfläche größer als 6 dpt ist.
206, 207
optische aktive Bereiche der Prismenfläche

Fig. 14

208
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Brechwertänderung der Prismenfläche in x-Richtung kleiner als 0,7 dpt/mm ist,
210
Bereich der Prismenfläche, in welchem Brechwertänderung der Prismenfläche in x-Richtung zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm ist
211,212
optisch relevante Bereiche der Prismenfläche

Fig. 15

213
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Brechwertänderung in y-Richtung kleiner 0,7 dpt/mm ist,
214
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Brechwertänderung in y-Richtung zwischen 0,7 dpt/mm und 1 dpt/mm ist
216
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Brechwertänderung in y-Richtung größer als 1 dpt/mm ist.
218, 219
optisch relevante Bereiche der Prismenfläche

Fig. 16

220
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung in x-Richtung kleiner als 0,5 dpt/mm ist,
222
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung in x-Richtung zwischen 0,5 dpt/mm und 0.7 dpt/mm ist;
224
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung in x-Richtung größer als 0.7 dpt/mm ist.
226, 227
optisch relevante Bereiche der Prismenfläche

Fig. 17

228
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in y-Richtung kleiner als 0,5 dpt/mm ist,
230
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in y-Richtung zwischen 0,5 dpt/mm und 0,7 dpt/mm ist
232
Bereich der Prismenfläche, in welchem die Astigmatismusänderung der Prismenfläche in y-Richtung größer als 0,7 dpt/mm ist
234, 235
optisch relevante Bereiche der Prismenfläche

Fig. 18

240
Brillenglas
242
Prismenteil
244
objektseitige Fläche des Brillenglases
246
augenseitige Fläche des Brillenglases
248
augenseitige Fläche des Grundteils
250
augenseitige Fläche des Prismenteils
252
Display
254
Auge

Fig. 19a,b

260
Brille
262
Brillenglas
263
Prismenteil
264
objektseitige Fläche des Brillenglases
266
augenseitige Fläche des Brillenglases
268
augenseitige Fläche des Grundteils
270
augenseitige Fläche des Prismenteils
272
Brillenfassung
274
Brückenteil
276,278
Brillenbügel
280
Display
282
Seitenfläche des Prismenteils
284
objektseitige Fläche des Prismenteils
286
Pupille
288
Auge

Fig. 21a bis 21c

310
Brillenglas
312
augenseitige Fläche des Brillenglases
314
augenseitige Fläche des Grundteils
316
augenseitige Fläche des Prismenteils
318
objektseitige Fläche des Prismenteils
320
Prismenteil
322
Display
324
Brückenteil
326
Brillenfassung

Fig. 22

330
Display
332
aktive Fläche des Displays

Fig. 24a bis 24c

340
Brillenglas
342
Prismenteil
344
Grundteil
346
Ausschnitt
348
Seitenfläche des Prismenteils
350
geometrischer Mittelpunkt des rohrunden Brillenglases

Fig. 25

352
Brillenfassung
354
Display
356
Brillenglas
360
Brille

Fig. 26

362,364
Brillengläser
366
Brillenglasaufnahmeteil
368
Prismenaufnahmeteil
370
Display
372,374
Brillenbügel

Fig. 27

380
Brille
382,384
Brillengläser
386
Prismenteil
388
Display
390,392
Brillenbügel