Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Filter für Sonnenbrillen, mit einem Transmissionsgrad von weniger als 20 % für Lichtwellenlängen von 400 nm bis 650 nm.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind optische Filter für Sonnenbrillen bekannt, die insbesondere zur Reduktion von für das menschliche Auge schädlichem UV-Licht sowie von die Sicht beeinträchtigenden Lichtreflexionen einen Transmissionsgrad von weniger als 20 % für Lichtwellenlängen bis 650 nm aufweisen. Da bei derart niedrigen Transmissionsgraden in diesem Lichtwellenlängenbereich nicht nur schädliches UV-Licht gefiltert, sondern auch andere Spektralfarben gedämpft wer den, besteht das Problem, dass dadurch die Farbwahrnehmung des Brillenträgers, insbesondere die Wahrnehmung von Farbsättigung und Farbtemperatur, einge schränkt wird. Dies hat zur Folge, dass die durch die Filter betrachteten Farbtöne nicht nur als fahl wahrgenommen werden, sondern dass es bei längerem Tragen der Brille auch zu Ermüdungserscheinungen beim Brillenträger zufolge des ver stärkt notwendigen Weißabgleiches durch die chromatische Adaption des Auges kommt. Sonnenbrillen mit derartigen Filtern sind daher nicht geeignet, über einen längeren Zeitraum ununterbrochen getragen zu werden.

Es existieren zudem optische Filter für Sportbrillen, insbesondere für Skibrillen, die eine Verstärkung gewisser Lichtwellenlängenbereiche zur Verbesserung der Seh schärfe und somit des Reaktionsverhaltens, sowie eine Dämpfung gewisser Lichtwellenlängenbereiche zur Kontrasterhöhung aufweisen. Nachteilig ist daran allerdings, dass es aufgrund der hohen Schwankungsbreiten sowie der hohen lo kalen Änderungsraten des Transmissionsgradverlaufes zu Farbverzerrungen kommt, weshalb auch beim Tragen solcher Sportbrillen eine hohe chromatische Adaption des Auges nötig ist, die zu Ermüdungserscheinungen führt. Abgesehen davon weisen derartige Sportbrillenfilter im Lichtwellenlängenbereich bis 650 nm Transmissionsgrade von über 30 %, mitunter sogar über 60 % auf und sind dem nach nicht für den Einsatz in Sonnenbrillen, die einen deutlich niedrigeren Trans missionsgrad aufweisen sollten, geeignet.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen optischen Filter der ein gangs geschilderten Art so auszugestalten, dass trotz einer guten UV- Filterwirkung insgesamt eine verbesserte Farbwahrnehmung erreicht und das er müdungsfreie Tragen der Sonnenbrille auch über einen längeren Zeitraum ermög licht wird. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe ausgehend von einem optischen Filter der eingangs geschilderten Art dadurch, dass das Transmissionsspektrum im Licht wellenlängenbereich zwischen 440 nm und 470 nm sowie zwischen 570 nm und 590 nm je ein lokales Transmissionsmaximum und im Lichtwellenlängenbereich zwischen 600 nm und 620 nm ein lokales Transmissionsmaximum oder einen T ransmissionssattelpunkt umfasst, wobei der T ransmissionsgrad unterhalb der Verbindungslinie des lokalen Transmissionsmaximums zwischen 440 nm und 470 nm und des lokalen Transmissionsmaximums zwischen 570 nm und 590 nm einen im Wesentlichen konvexen Gesamtverlauf bei einer Schwankungsbreite unter 8 % aufweist. Es hat sich gezeigt, dass durch das Vorsehen je eines lokalen Transmissionsma ximums zwischen 440 nm und 470 nm sowie zwischen 570 nm und 590 nm und eines lokalen Transmissionsmaximums oder eines Transmissionssattelpunktes zwischen 600 nm und 620 nm aufgrund der damit einhergehenden höheren un schädlichen Blau-, Gelb- sowie Orange- / Rotanteile im Transmissionsspektrum des optischen Filters eine frischere Farbwahrnehmung, insbesondere unter Ta geslichtbedingungen, auch bei niedrigen Transmissionsgraden unter 20 % erzielt wird. Eine Erhöhung des Gelbanteils des Transmissionsspektrums durch eine An hebung des Transmissionsgrades zwischen 570 nm und 590 nm wurde bisher vermieden, da dies grundsätzlich zu einem Kontrastverlust zwischen den Rot- und Grünanteilen des Transmissionsspektrums führt, wodurch nicht nur Menschen mit einer Rot-Grün-Sehschwäche benachteiligt wären, sondern sich dadurch insge samt die Farbsättigung verringern würde. Um diesen Nachteil zu vermeiden, weist der Transmissionsgrad des erfindungsgemäßen optischen Filters einen im We sentlichen konvexen Gesamtverlauf zwischen 470 nm und 570 nm auf, wobei sich der Transmissionsgradverlauf in diesem Lichtwellenlängenbereich unterhalb der Verbindungsstrecke des im Blaubereich und des im Gelbbereich des Transmissi onsspektrums liegenden lokalen Transmissionsmaximums befindet. Dies hat über raschenderweise zur Folge, dass der Kontrast zwischen den Rot- und Grünantei len trotz eines höheren Gelbanteils erhöht wird. Dadurch, dass der konvexe Ge samtverlauf des Transmissionsgrades zwischen 470 nm und 570 nm eine im We sentlichen durchgehend positive Krümmung sowie eine Schwankungsbreite unter 8 % aufweist, werden unmittelbar aufeinanderfolgende, schwankende Transmissi onsgradänderungen vermieden und somit ein gleichmäßigeres, verzerrungsfreies Transmissionsverhalten erzielt. Folglich werden die Farbwahrnehmung beein trächtigende Farbverzerrungen deutlich reduziert und die Voraussetzungen für ei ne bessere Farbadaption geschaffen. Die chromatische Adaption der Augen wird zufolge dieser Merkmale erleichtert, wodurch das Tragen von erfindungsgemäße Filter aufweisenden Sonnenbrillen auch über längere Zeiträume ermüdungsfrei er folgen kann. Um die Farbwiedergabe bzw. -Wahrnehmung zudem weiter zu ver bessern, kann der Transmissionsgrad bis zum lokalen Transmissionsmaximum zwischen 440 nm und 470 nm im Blaubereich einen im Wesentlichen stetig an steigenden, konvexen Gesamtverlauf aufweisen. Für ein noch besseres Kontrast verhalten insbesondere bei erfindungsgemäßen optischen Filtern mit Grau-, Grün oder Brauntönung kann ein weiteres lokales Transmissionsminimum zwischen 625 nm und 655 nm vorgesehen sein. Um einen noch höheren Kontrast zwischen den Rot- und Grünanteilen zu erzielen und Farbverzerrungen weiter zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass der im We sentlichen konvexe Gesamtverlauf des Transmissionsgrades unterhalb der Ver bindungslinie des lokalen Transmissionsmaximums zwischen 440 nm und 470 nm und des lokalen Transmissionsmaximums zwischen 570 nm und 590 nm genau ein Transmissionsminimum bildet.

Besonders günstige Bedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn das lokale Transmissionsmaximum zwischen 440 nm und 470 nm einen Trans missionsgrad zwischen 5 und 15 %, das lokale Transmissionsminimum zwischen 470 nm und 570 nm einen Transmissionsgrad unter 10 %, das lokale Transmissi onsmaximum zwischen 570 nm und 590 nm einen Transmissionsgrad zwischen 10 und 15 % und zwischen 600 nm und 620 nm das lokale Transmissionsmaxi mum einen Transmissionsgrad zwischen 10 und 20 % oder der Transmissionssat telpunkt einen Transmissionsgrad zwischen 5 und 10 % aufweisen. Zudem kann das gegebenenfalls vorgesehene lokale Transmissionsminimum zwischen 625 nm und 655 nm einen Transmissionsgrad unter 10 % aufweisen.

Um eine qualitativ hochwertige Fertigung der erfindungsgemäßen optischen Filter bei hoher Produktionsgeschwindigkeit und Reproduzierbarkeit zu ermöglichen und deren Transmissionsverhalten auf besonders günstige Weise einzustellen, können die optischen Filter aus einer Kunststoffmatrix gefertigt sein, in die zwischen 400 und 700 ppm eines UV-Filterpigments, zwischen 33 und 98 ppm eines Blaupig ments, zwischen 75 und 96 ppm eines Gelbpigments, zwischen 124 und 174 ppm eines Rotpigments und zwischen 37 und 1 15 ppm eines Grünpigments dispergiert sind. Dabei können anorganische und / oder organische Pigmente eingesetzt wer den. Die optischen Filter können im Spritzgussverfahren aus einem für Optikan wendungen geeigneten thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polycarbo nat, gefertigt werden. Demnach werden die Pigmente dem Kunststoffgranulat bei gemengt und die Schmelze homogenisiert. Besonders günstige Fertigungsbedin gungen können beispielsweise erzielt werden, wenn zunächst Vormischungen er stellt werden, wobei jede Vormischung UV-Filterpigmente sowie Pigmente einer bestimmten Farbe aufweist. Die so erhaltenen Vormischungen unterschiedlicher Farbe werden anschließend der Reihe nach mit dem Kunststoffgranulat vermengt.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes bei spielsweise dargestellt und zwar anhand von Transmissionsspektren für erfin dungsgemäße optische Filter mit jeweils unterschiedlicher Tönung.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Erfindungsgemäße optischer Filter mit jeweils unterschiedlichen Tönungen weisen Transmissionsspektren 1 , 2, und 3 auf. Dabei beschreibt das Transmissionsspekt rum 1 beispielsweise den prozentualen Verlauf des Transmissionsgrades T im Lichtwellenlängenbereich von 380 nm bis 800 nm eines erfindungsgemäßen opti schen Filters mit Brauntönung. Dementsprechend sind das Transmissionsspekt rum 2 einem erfindungsgemäßen optischen Filter mit Grautönung und das Trans missionsspektrum 3 einem erfindungsgemäßen optischen Filter mit Grüntönung zuzuordnen.

Die Transmissionsspektren 1 , 2 und 3 weisen im Lichtwellenlängenbereich 4 zwi schen 440 nm und 470 nm je ein lokales Transmissionsmaximum 5, 6 bzw. 7 so wie im Lichtwellenlängenbereich 8 zwischen 570 nm und 590 nm je ein lokales Transmissionsmaximum 9, 10 bzw. 1 1 auf. Im Lichtwellenlängenbereich 12 zwi schen 600 nm und 620 nm weisen die Transmissionsspektren 1 und 2 zudem ein lokales Transmissionsmaximum 13 bzw. 14 auf, während das Transmissions spektrum 3 im dortigen Lichtwellenbereich 12 einen Transmissionssattelpunkt 15 umfasst.

Wie in der Zeichnung gut zu erkennen ist, weisen die Transmissionsgrade der Transmissionsspektren 1 , 2 und 3 zwischen den im Lichtwellenbereich 4 liegen den Transmissionsmaxima 5, 6 und 7 und den im Lichtwellenbereich 8 liegenden Transmissionsmaxima 9, 10 und 1 1 einen im Wesentlichen konvexen Gesamtver- lauf 16 bei einer Schwankungsbreite unter 8 % auf. Dabei bildet der konvexe Ge samtverlauf 16 der Transmissionsspektren 1 , 2 und 3 im dortigen Lichtwellenlän genbereich zwischen 470 nm und 570 nm genau jeweils genau ein Transmissi onsminimum 17, 18 bzw. 19 aus. Gemäß einer Ausführungsform können die Transmissionsspektren 1 , 2 und 3 im Lichtwellenbereich 20 zwischen 625 nm und 655 nm Transmissionsminima 21 , 22 bzw. 23 umfassen.

Das Transmissionsmaximum 5 des Transmissionsspektrums 1 kann bei 7 - 9 %, das T ransmissionsminimum 17 bei 4 - 6 %, das T ransmissionsmaximum 9 bei 12 - 14 %, das T ransmissionsmaximum 13 bei 15 - 17 % und das T ransmissionsmini mum 21 bei 7 - 9 % liegen.

Das T ransmissionsmaximum 6 des T ransmissionsspektrums 2 kann bei 1 1 - 13 %, das Transmissionsminimum 18 bei 7 - 9 %, das Transmissionsmaximum 10 bei 12 - 14 %, das Transmissionsmaximum 14 bei 10 - 12 % und das Transmissions- minimum 22 bei 3 - 5 % liegen.

Das Transmissionsmaximum 7 des Transmissionsspektrums 3 kann bei 12 - 14 %, das T ransmissionsminimum 19 bei 8,5 - 9,5 %, das T ransmissionsmaximum 1 1 bei 1 1 - 13 %, der Transmissionssattelpunkt 15 bei 8 - 9 % und das Transmis sionsminimum 23 bei 4 - 6 % liegen.