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Die Erfindung betrifft ein Sonnenschutzbrille nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Regeln der optischen Transmission einer Sonnenschutzbrille nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
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Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Sonnenschutzbrillen, welche im Allgemeinen einen festen Transmissionsgrad haben, der sich natürlich deutlich von einer 100 % Transmission unterscheidet. Ebenso gibt es verschiedene Ausführungsformen bezüglich spektraler Eigenschaften, also z.B. verschiedene Farben. Weiterhin sind Polarisationsbrillen erhältlich welche z.B. Reflexe, die auf spiegelnden Oberflächen wie Wasser und dgl. entstehen, mindern können.
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Es sind elektronische Schweißerbrillen bekannt, welche einen festen Verdunklungsgrad bei vorhandenem Schweißbogenlicht erzeugen. Eine Anpassung des Verdunklungsgrads an sich ändernde Umgebungshelligkeiten ist nicht möglich. Darüber hinaus sind diese wegen ihrer Zweckbestimmung nicht universell geeignet.
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Heute kommerziell erhältliche Sonnenschutzbrillen bzw. kurz Sonnenbrillen besitzen lichtabschwächende Eigenschaften, um einen gewissen Schutz der Augen vor Blendung zu gewährleisten. Dazu gibt es eine große Auswahl von verschiedensten Filterschichten eventuell auch zusätzlich mit UV-Filtern, um einen zusätzlichen Schutz der Augen vor die Netzhaut schädigender Strahlung zu erzielen. Ebenso gibt es Filter mit den unterschiedlichsten Farbausprägungen. Diese Filter sind in ihrer Transmissionscharakteristik statisch unveränderlich mit Ausnahme photochromer, insbesondere phototroper Filter. Brillengläser mit photochromen Eigenschaften können bei Bestrahlung mit Licht, z.B. durch dessen UV-Anteil, langsam ihre Transmissionscharakteristik ändern. Phototrope Gläser reagieren zwar adaptiv auf die Umgebungshelligkeit, allerdings mit einer sehr langsamen Veränderung im Bereich von etwa 30 sec. Diese große Reaktionszeit schließt die Eignung der entsprechenden Brillen zur Verwendung bei Autofahrten durch einen Tunnel und dort insbesondere beim Ein - und Ausfahren aus.
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Ebenso gibt es Sonnenbrillen mit elektrisch steuerbaren Schichten, bei welchen zumindest in einem gewissen Umfang die Transmissionseigenschaften geschaltet werden können. So hat z.B. eine von der Firma Uvex angebotene Skibrille einen Schalter, welcher eine Auswahl zwischen zwei fest eingestellten Transmissionsspektren erlaubt. Die bei dieser Skibrille verwendete Technologie stammt von der Firma Variotronic. Die Betätigung eines Schalters ist sehr umständlich und bietet keinen wesentlichen Vorteil gegenüber einem Wechsel der Brille. Mit zunehmender Häufigkeit der Wechsel der Lichtverhältnisse steigt der von dem Brillenträger zu betreibende Aufwand an. Weiterhin sind nur zwei einstellbare diskrete Transmissionswerte häufig nicht ausreichend.
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Eine stufenweise Änderung des Absorptionsgrads der elektrochromen Beschichtung der Gläser einer Brille ist der
DE 31 42 907 A1 zu entnehmen. Diese Schrift lehrt die Verwendung von Berührungssensoren, die z.B. in die Bügel des Brillengestelles eingebaut sein können, anstelle eines Stufenschalters.
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Aus der
DE 31 42 907 A1 , von der die Erfindung ausgeht, ist es ferner bekannt, den Absorptionsgrads einer Sonnenschutzbrille kontinuierlich entsprechend der Umfeldhelligkeit zu ändern. Die Sonnenschutzbrille weist Brillengläser mit einer elektrochromen Beschichtung auf, die mit Hilfe einer elektronischen Schaltung angesteuert wird, um deren Absorptionsgrad und damit deren Transmission zu verändern. Die Anordnung zur Regelung des Absorptionsgrades der elektrochromen Schicht umfasst einen optischen Sensor, der das auf die elektrochrome Schicht einfallende Licht misst. Als optischer Sensor kommt eine pin-Diode oder ein Fototransistor zum Einsatz. Mittels eines Potentiometers kann der Benutzer den Beginn des Färbe- bzw. Entfärbevorgangs in Abhängigkeit des einfallenden Lichtes voreinstellen. Eine funktional gleiche Anordnung mit einem Objektiv in Form einer Linse, einem fotoempfindlichen Belichtungssensor, der einfallendes Licht misst, und einem elektrischen Verstärker, der die Lichtschwächung einer elektrochromen Zelle anhand des Ausgangssignals des fotoempfindlichen Belichtungssensors steuert, entnimmt man auch der
DE 199 07 334 A1 .
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Aus der
DE 31 42 907 A1 ist es auch bekannt, die Brillengläser durch unterschiedliche Kontaktierung im oberen Bereich stärker zu färben als im unteren Bereich und damit die Wirkung der sogenannten Autofahrersonnenbrillen zu erreichen, bei denen das Armaturenbrett durch den weniger gefärbten Teil beobachtet wird.
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Aus der
US 5 608 567 A und der
US 5 654 786 A sind Sonnenschutzbrillen der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen die optisch sensitive Fläche des optischen Sensors augenseitig und der Rückfläche des Brillenglases zugewandt angeordnet ist.
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Aus der
JP H02 - 142 563 A ist eine Schweißschutzbrille bekannt, deren Transmission aufgrund von einem Sensor detektierter UV-Strahlung geändert wird.
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Obwohl sich die oben beschriebenen Sonnenschutzbrillen dem Grunde nach bewährt haben, besteht bei der Nutzung von Sonnenschutzbrillen der Wunsch, dass sich diese an die gegebenen Lichtverhältnisse noch besser anpassen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Sonnenschutzbrille bereitzustellen, deren Transmission sich an die gegebenen Lichtverhältnisse anpassen kann und dessen Sensor außerhalb des Blickfelds des Brillenträgers angeordnet ist.
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Diese Aufgabe wird mit einer Sonnenschutzbrille mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Regeln der optischen Transmission einer Sonnenschutzbrille mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Sonnenschutzbrille umfasst wenigstens ein Brillenglas mit einer objektseitigen Vorderfläche, mit einer augenseitigen Rückfläche und mit einem flächigen Glasrand. Zu den Brillengläsern zählen nicht nur mineralische Gläser, sondern auch jegliche Kunststoffgläser und zwar unabhängig davon, ob sie eine die Fehlsichtigkeit eines Benutzers korrigierende Wirkung haben oder nicht. Weiterhin kommt es auf die Zahl der Brillengläser nicht an. Die erfindungsgemäße Sonnenschutzbrille kann z.B. in Form einer gekrümmten Sportbrille mit über beide Augen reichendem Brillenglas vorliegen oder je ein Brillenglas für das rechte und linke Auge aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Brillenglas hat eine mittels eines ersten elektrischen Signals veränderbare optische Transmission. Dabei ist es unerheblich, ob die Änderung der optischen Transmission durch eine Änderung der Transmission des Brillenglaskörpers stammt oder ob lediglich eine Beschichtung vorhanden ist, deren Transmissionseigenschaften sich ändern können. Beispielhaft sei auf eine elektrochrome Schicht wie z.B. aus 3,4-Polyethylendioxythiophen (PEDOT) oder Wolframoxid verwiesen. Weitere Beispiele entnimmt man der
DE 199 07 334 A1 .
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Das Brillenglas nach der Erfindung ist mit wenigstens einem optischen Sensor mit einer optisch sensitiven Fläche ausgestattet, welcher ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer auf die optisch sensitive Fläche auftreffenden optischen Strahlung ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen. Bei dem optischen Sensor kann es sich z.B. um eine Fotodiode oder Fototransistor handeln. Prinzipiell sind alle photoelektrischen Wandler einsetzbar.
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Weiterhin ist ein Signalgenerator vorgesehen, welcher eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem zweiten elektrischen Signal, nämlich dem Ausgangssignal des optischen Sensors, das erste elektrische Signal, nämlich das Steuersignal für die Änderung der Transmission des Brillenglases, zu erzeugen.
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Abweichend von der Lehre der
DE 31 42 907 A1 oder der
DE 199 07 334 A1 wird von dem optischen Sensor nicht das auf die elektrochrome Schicht einfallende Licht gemessen, sondern das auf das Brillenglas einfallende und damit das in der Transmission veränderbare Medium transmittierende Licht. Demzufolge ist nach der Erfindung der optische Sensor nicht auf der Vorderfläche des Brillenglases angebracht, sondern randseitig. Die optisch sensitive Fläche des wenigstens einen optischen Sensors ist dem (ggf. flächigen) Glasrand zugewandt angeordnet. Zugewandt bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass von dem Glasrand austretende Strahlung auf die entsprechende optisch sensitive Fläche trifft. Damit wird erreicht, dass die von dem Brillenträger tatsächlich wahrgenommene Helligkeit gemessen und ggf. nachgeregelt wird, so dass dieser (weitgehend) unabhängig von der Umgebungshelligkeit stets denselben Helligkeitseindruck hat. Der Seheindruck des Brillenträgers bleibt dann weitgehend unverändert.
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Die Anordnung des optischen Sensors mit Ausrichtung auf den Glasrand weist die Besonderheit auf, dass der optische Sensor das vom Brillenglaskörper diffus reflektierte Licht detektiert. Dieses Licht repräsentiert eine mittlere Umgebungshelligkeit, da es nach der Einkopplung im Glaskörper (Substrat) vielfach reflektiert und gestreut wird, bevor es am Sensor ankommt. Diese Art der Einkopplung im Substrat ist weniger sensitiv auf Schmutz , Haare oder Finger in der Nähe des Sensors, die die Messung stark verfälschen können, als eine Umgebungslichtmessung ohne Nutzung des Substrats, wenn die Sensorfläche nicht in Richtung des Substrats, sondern nach außen gerichtet ist.
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In einer einfachsten Ausführungsform kann das elektrische Signal des optischen Sensors genutzt werden, um in Abhängigkeit der vorhandenen Lichtverhältnisse zwischen zwei oder mehreren fest einstellbaren Transmissionswerten umzuschalten. In einer weiteren Variante wird aus dem Sensorsignal über eine definierte Kennlinie ein Steuersignal abgeleitet. Dieses Steuersignal wird dazu genutzt, den Transmissionsgrad der elektrisch steuerbaren in ihrer Transmission beeinflussbaren Schicht z. B. elektrochromen Schicht oder des in seiner Transmission änderbaren Brillenglaskörpers zu steuern.
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Die Erfindung besteht nun in einer per Elektronik automatisch geregelten Sonnenschutzbrille. Dazu ist nun kein Schalter mehr an der Sonnenschutzbrille erforderlich, um etwa einen Transmissionswert manuell einstellen zu müssen. Auch sonst müssen keine zwingenden Einstellungen vorgenommen werden. Die erfindungsgemäße Sonnenschutzbrille stellt sich vielmehr selbsttätig auf die herrschenden Lichtverhältnisse ein.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass die optisch sensitive Fläche des Sensors beabstandet zu dem Glasrand angeordnet ist. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der optische Sensor Bestandteil der Brillenfassung ist und die Brillengläser nach dem optischen Sensor in die Fassung eingesetzt werden. Es ist jedoch günstig, wenn die optisch sensitive Fläche auf dem Glasrand angeordnet ist. Mechanische Einwirkungen auf den Sensor oder das Brillenglas verändern dann in der Regel nicht die Regelparameter des durch die oben beschriebenen elektrischen und optischen Komponenten des Regelkreises.
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Es ist von Vorteil, wenn der wenigstens eine Sensor bei bestimmungsgemäßem Gebrauch außerhalb des Blickfelds des die Sonnenschutzbrille tragenden Brillenträgers angeordnet ist. Dies ist im Falle der Ausrichtung des Sensors auf den Glasrand im Regelfall gegeben. Wird zusätzlich ein Sensor auf der Rückseite des Brillenglases angebracht, sollte dies vorzugsweise im Bereich des Glasrands erfolgen. Das Brillenglas kann dazu auch eine seitliche Ausformung besitzen, welche ausschließlich für den Sensor genutzt wird, so dass die eigentliche Brillenform für den Benutzer dadurch nicht eingeschränkt wird.
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Nach der Erfindung ist es weiterhin günstig, wenn wenigstens zwei Sensoren vorgesehen sind, deren optisch sensitive Fläche entweder augenseitig und der Rückfläche zugewandt oder dem Glasrand zugewandt angeordnet sind. Zum einen kann einer der Sensoren die Funktionsbereitschaft der Brille herstellen, indem nur ein Sensorsignal zur Regelung verwendet wird, wenn der andere Sensor kein Signal oder ein zu geringes Signal liefert. Weiterhin kann durch Mittelwertbildung ggf. das Regelungsverhalten des Reglers verbessert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Variante der Erfindung besteht darin, wenn wenigstens ein Sensor vorgesehen ist, dessen optisch sensitive Fläche augenseitig und der Rückfläche zugewandt angeordnet ist und wenn wenigstens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, dessen optisch sensitive Fläche dem Glasrand zugewandt angeordnet ist. Dies ermöglicht eine stabile instantane Messung des transmittierten Lichts (für das Auge) zu Umgebungshelligkeit.
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Je nach Anwendungsfall kann es von Vorteil sein, wenn der wenigstens eine optische Sensor ein für UV-Licht empfindlicher, insbesondere ausschließlich UV-Licht empfindlicher Sensor ist. Das Hauptaugenmerk ist dann im Regelfall die Unterdrückung der die Netzhaut besonders schädigenden UV-Strahlung.
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Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es zu bevorzugen, wenn die veränderbare optische Transmission die Transmission für UV-Licht ist, insbesondere ausschließlich die Transmission für UV-Licht ist.
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Es ist grundsätzlich möglich, die erfindungsgemäße Anordnung und die aus der
DE 31 42 907 A1 bekannte Anordnung mit auf der Vorderfläche angebrachtem optischen Sensor zu kombinieren. Konkret bedeutet das, dass wenigstens ein weiterer optischer Sensor mit einer von der Sonnenschutzbrille abgewandten optisch sensitiven Fläche vorgesehen sein kann, welcher ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer auf die optisch sensitive Fläche des wenigstens einen weiteren optischen Sensor auftreffenden optischen Strahlung das zweite elektrische Signal zu erzeugen. Das Regelverhalten der Transmission kann damit ggf. günstig beeinflusst werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Regeln der optischen Transmission einer Sonnenschutzbrille, welche wenigstens ein Brillenglas mit einer objektseitigen Vorderfläche, einer augenseitigen Rückfläche und einem Glasrand sowie mit einer veränderbaren optischen Transmission aufweist, umfasst zusammenfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- a) Detektieren einer optischen Strahlung und
- b) Ändern der optischen Transmission des Brillenglases in Abhängigkeit von der detektierten optischen Strahlung, wobei abweichend von der Lehre der DE 31 42 907 A1 oder der DE 199 07 334 A1 bei optischer Bestrahlung des Brillenglases von der Vorderfläche die das Brillenglas transmittierende und aus dem Glasrand austretende optische Strahlung detektiert wird. Damit findet eine Rückkopplung des Ausgangssignals „vom Brillenträger wahrgenommene Intensität der optischen Strahlung“ auf das die Transmission einstellende Eingangssignal statt, was einer erfindungsgemäßen Helligkeitsregelung gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Helligkeitssteuerung entspricht. Selbstverständlich kann zusätzlich auch die das Brillenglas transmittierende und aus der Rückfläche austretende optische Strahlung detektiert werden.
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Es ist möglich, nicht nur die das Brillenglas transmittierende optische Strahlung für die Einstellung der Transmission zu verwenden, sondern auch die auf das Brillenglas auftreffende optische Strahlung. Es ist demnach vorgesehen, zusätzlich die auf die Vorderfläche auftreffende optische Strahlung zu detektieren und auch in Abhängigkeit dieser detektierten optischen Strahlung die optische Transmission des Brillenglases zu ändern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sonnenschutzbrille
- a) Perspektivische Ansicht
- b) Seitenansicht
- 2 eine Schaltungsanordnung einer mit einem Strom-Spannungswandler betriebenen Fotodiode
- 3 eine Lichtintensitäts-Spannungskennlinie der in 2 dargestellten Schaltungsanordnung
- 4 eine Steuerspannungs-Lichtdämpfungskennlinie einer elektrochromen Schicht
- 5 eine Schaltungsanordnung eines Regelkreises für die erfindungsgemäße Sonnenschutzbrille nach der 1
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Die 1a) zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sonnenschutzbrille 100 in perspektivischer Ansicht und die 1b) in Seitenansicht. Diese Sonnenschutzbrille 100 umfasst zwei Brillengläser 102, 104 in einer Fassung 106, die an einem Brillengestell 108 angeordnet ist. Die Brillengläser sind auf deren Vorderflächen 136, 138 mit einer elektrochromen Schicht 140, 412 versehen. An der Brille 100 sind vier optische Sensoren 110, 112, 114, 116 angebracht. Es gibt ferner einen Controller 118 und optional einen weiteren Controller (hier nicht abgebildet), welcher bevorzugt in der Brillenfassung 106 oder im Brillengestell 108 untergebracht ist.
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Zwei der optischen Sensoren 110, 112, 114, 116, nämlich die beiden mit den Bezugszeichen 110 und 112 gekennzeichneten sind augenseitig am jeweiligen oberen Rand der Brillengläser 102, 104 angeordnet. Ihre optisch sensitiven Flächen 120, 122 weisen in Richtung der jeweiligen Rückseite 124, 126 der Brillengläser 102, 104. Die Positionierung der beiden optischen Sensoren 110, 112 erfolgt so, dass sie den transmittierten Anteil 132 des Lichtes erfassen und dabei an einer Stelle sitzen, die nicht vom Blickfeld des Brillenträgers erfasst werden, also z.B. in unmittelbarer Nähe des oberen Brillenglasrandes 128, 130 hinter dem jeweiligen Brillenglas 102, 104. Das Brillenglas 102, 104 kann dazu auch eine (hier nicht dargestellte) seitliche Ausformung besitzen, welche ausschließlich für den jeweiligen optischen Sensor 110, 112 genutzt wird, so dass die eigentliche Brillenform für den Benutzer dadurch nicht eingeschränkt wird.
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Darüber hinaus kann z. B. auch durch eine entsprechende (vorliegend nicht dargestellte) Ausgestaltung der Sensoröffnung eventuell über eine Blende oder eine kleine Zusatzoptik in Form einer Zusatzlinse, dafür gesorgt werden, dass durch den jeweiligen optischen Sensor 110, 112 etwa derselbe Öffnungsblickwinkel erfasst wird wie mit den Augen beim Blick durch die Brille 100.
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Die beiden anderen der optischen Sensoren 110, 112, 114, 116, nämlich die beiden mit den Bezugszeichen 114 und 116 gekennzeichneten optischen Sensoren sind am Brillenglasrand 128, 130 der Brillengläser 102, 104 angeordnet. Ihre optisch sensitiven Flächen 150, 152 weisen in Richtung des jeweiligen flächig ausgebildeten Brillenglasrandes 128, 130 der Brillengläser 102, 104. Die Positionierung der beiden optischen Sensoren 114, 116 erfolgt so, dass sie das aus dem Substratmaterial 102, 104 kommende Licht 134 detektieren. Dieses Licht 134 repräsentiert eine mittlere Umgebungshelligkeit, da es nach der Einkopplung im Substrat 102, 104 vielfach reflektiert und gestreut wird bevor es am jeweiligen Sensor 114, 116 ankommt. Diese Art der Umgebungslichtmessung ist weniger sensitiv auf Schmutz, Haare oder Finger in der Nähe des Sensors 114, 116, die die Messung stark verfälschen können, als eine Umgebungslichtmessung ohne Nutzung des Substrats 102, 104, bei der die Sensorfläche nicht in Richtung Substrat 102, 104, sondern nach außen gerichtet ist.
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Die Verwendung beider Sensoranordnungen, nämlich der rückseitigen Anordnung und der randseitigen Anordnung, ermöglicht eine stabile instantane Messung des Verhältnisses von transmittiertem Licht für das Auge basierend auf der Detektion des direkt transmittierten Lichts 132 zu Umgebungshelligkeit basierend auf der Detektion des Streulichts 134. Mit Hilfe der optischen Sensoren 110, 112, 114, 116 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel also nicht nur die Umgebungshelligkeit (Sensoren 114, 116) ermittelt, sondern auch die in Richtung der Augen einfallende Helligkeit (Sensoren 110, 112).
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Die von den Sensoren 110, 112, 114, 116 gewonnene Signale werden dem Controller 118 zugeführt. Der Controller 118 dient zur Steuerung der transmissionssteuerbaren Schichten 140, 142 in Abhängigkeit der Sensorsignale, indem er eine Steuerspannung oder einen Steuerstrom erzeugt, welche bzw. welcher die Transmissionseigenschaften des Glases bzw. der Gläser 102, 104 steuert. Dabei wird bewusst für beide Gläser 102, 104 stets derselbe Transmissionswert eingestellt, also keine unterschiedlichen Dämpfungen für die beiden Augen. Dies ist besonders wichtig, da sonst bei der Betrachtung von bewegten Objekten der Pulfrich Effekt auftreten könnte, und somit eine scheinbare Parallaxe bei der Beobachtung entstehen könnte, was zu einer Fehleinschätzung bezüglich der 3D Interpretation (falsche Entfernung) des stereoskopischen Sehens führt.
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In 1b) ist zur Verdeutlichung die prinzipielle Verschaltung bzw. der Signalfluss 144a, 144b, 144c, 144d, 144e von den Sensoren 110, 112, 114, 116 zur Glastransmissionssteuerung dargestellt. Als Sensoren 110, 112, 114, 116 werden bevorzugte Fotodioden verwendet. Prinzipiell sind natürlich alle photoelektrischen Wandler einsetzbar. Hier soll jedoch an Hand der Fotodiode die weitere Funktion dargestellt werden.
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Eine Fotodiode hat typischerweise eine Kennlinie bei der der generierte Strom direkt proportional der einfallenden Lichtintensität ist. Wenn sie im Strommodus betrieben wird, so ist dieser Strom streng proportional der einfallenden Lichtintensität, was sich auch in einer Konstante von z. B. 0,7 A/W bei einfallender Strahlungsleistung ausdrückt. Wie daraus ersichtlich wird, ist dieser Konversionsfaktor also nicht mit einer Photometrischen Größe, sondern mit einer Radiometrischen Größe ausgedrückt.
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Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Fotodiode, welche die spektrale Charakteristik der Augenempfindlichkeitskurve besitzt (im Handel erhältlich) oder mit einem passenden Filter ausstattet, kann dies somit bevorzugt für diese Erfindung eingesetzt werden. Wenn man nun den mit der Augenempfindlichkeitskurve gewichteten Strom der Fotodiode über einen Strom-Spannungswandler leitet, kann eine Spannung gewonnen werden, welche exakt proportional der Lichtintensität ist und wie sie spektral auch für die Augen wahrnehmbar wäre.
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Die 2 zeigt einen nach dem Stand der Technik typischen Strom-Spannungswandler 200, wie er bevorzugt mit der vorstehend beschriebenen spektral gewichtenden Fotodiode 202 zum Einsatz kommt. Der Strom-Spannungswandler 200 umfasst in diesem Fall einen Verstärker 204 mit auf Masse liegendem nichtinvertierenden Eingang und einen ohmschen Widerstand R, der den invertierenden Eingang des Verstärkers 204 mit dem Ausgang des Verstärkers 204 verbindet. Die Fotodiode 202 liegt zwischen dem invertierenden Verstärkereingang und Masse.
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Am Ausgang des Strom-Spannungswandlers 200 ergibt sich also eine Spannung U1, welche einen in 3 dargestellten typischen von der Lichtintensität abhängigen linearen Verlauf zeigt.
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Die Steuerkennlinie einer elektrochromen Schicht kann z.B. den in der 4 dargestellten Verlauf haben. Daraus ist ersichtlich, dass es in der Mitte der Kennlinie einen annähernd linearen Teil gibt, bei dem eine definierte Lichtdämpfung durch die geeignete Steuerspannung einstellbar ist. Mit Hilfe einer entsprechenden Schaltungsanordnung 146 kann aus der Spannung U1 am Ausgang des Strom-Spannungswandlers 200 eine derartige geeignete Steuerspannung U2 erzeugt werden, was in 5 noch einmal veranschaulicht ist.
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Das einfallende Umgebungslicht, in 5 angedeutet durch den großen Blitz 148, wird nach der Transmission (dargestellt durch den kleinen Blitz 132 (oder 134)) des Brillenglases 102 (oder 104) auf die Fotodiode 110 (oder 112, 114, 116) geleitet. Das Signal 144a (oder 144b, 144c, 144d) der Fotodiode 110 (oder 112, 114, 116) erzeugt nun im Controller 118 erfindungsgemäße eine Steuerspannung U2 (Signal 144e) derart, dass sich bei wechselnden Umgebungslichtverhältnissen an der Fotodiode 110 (oder 112, 114, 116) eine konstante Helligkeit einstellt. Also wird auf eine konstante Spannung U1 geregelt. Der dazu erforderliche Sollwert wird intern im Controller 118 erzeugt und kann einen für die Augen angenehmen Helligkeitswert repräsentieren oder aber auch mit einem von außen bedienbaren Steuerelement, z.B. mit einer Wipptaste eingestellt (d für down und u für up in 5 eingezeichnet) werden. Selbstverständlich sind auch analoge Einstellmöglichkeiten für den Sollwert z.B. mittels eines per Einstellrad bedienbaren Potentiometers möglich. Auch eine Wireless-Schnittstelle zur Bedienung, z.B. im Auto über ein Handy oder eine Blue-Tooth-Verbindung, ist denkbar.
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In einer weiteren Ausführungsform kann auch noch der Sonderfall betrachtet werden, dass die Brille ausschließlich oder in Kombination dem UV -Schutz dienen soll. Dazu wird dann z.B. eine Fotodiode mit UV-Empfindlichkeit und Ansteuerung einer UV-absorbierenden steuerbaren Schicht verwendet.
