DE102018219578A1

DE102018219578A1 - Brillenglas, Brille und Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases

Info

Publication number: DE102018219578A1
Application number: DE102018219578.1A
Authority: DE
Inventors: Ersun Kartal
Original assignee: Tooz Technologies GmbH
Current assignee: Tooz Technologies GmbH
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brillenglas für eine Brille mit einer dem Auge eines Benutzers abgewandten Vorderseite und eine dem Auge des Benutzers zugewandten Rückseite, wobei die Vorderseite und die Rückseite derart ausgebildet sind, dass sie eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch ermöglichen, und mit einem Rand, durch den die Vorderseite von der Rückseite getrennt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brille und ein entsprechendes Herstellungsverfahren für ein solches Brillenglas.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vorrichtungen und Verfahren zu beschreiben, mit denen der Bauraum einer Brille effizient genutzt wird, mit denen verhindert wird, dass sich elektrische Leitungen, die für zusätzliche Funktionen einer Brille benötigt werden, gegenseitig negativ beeinflussen, und die eine einfache Fertigung der Brille erlauben.Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Brillenglas für eine Brille, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine elektrische Leitung in mindestens einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes integriert ist.Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brillenglas für eine Brille mit einer dem Auge eines Benutzers abgewandten Vorderseite und eine dem Auge des Benutzers zugewandten Rückseite, wobei die Vorderseite und die Rückseite derart ausgebildet sind, dass sie eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch ermöglichen, und mit einem Rand, durch den die Vorderseite von der Rückseite getrennt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brille und ein entsprechendes Herstellungsverfahren für ein solches Brillenglas.
Ein Brillenglas ist typischerweise aus einem Zylinder aus Glas oder transparentem Kunststoff als Halbfabrikat - einem sogenannten Puck - herausgearbeitet. Das zylindrische Werkstück ist derart mechanisch bearbeitet, dass Licht durch eine Vorderseite ins Brillenglas eindringen kann und durch eine Rückseite austreten kann. Häufig sind die Vorderseite und die Rückseite so ausgestaltet, dass das Brillenglas eine von Null verschiedene Brechkraft aufweist. Dazu sind die Vorderseite und die Rückseite häufig gekrümmt ausgebildet.
Weiterhin weist ein Brillenglas einen Rand auf, der die Vorderseite des Brillenglases von der Rückseite des Brillenglases trennt. Für einen Einbau des Brillenglases in eine Brille ist die Geometrie des Randes an die Geometrie der Brille angepasst.
Eine Brille umfasst ein Brillengestell und ein Brillenglas. Das Brillengestell wiederum beinhaltet einen Brillenbügel, eine Brillenglasfassung und einen Nasensteg. Brillenbügel und Nasensteg dienen typischerweise als Kontakt- oder Auflagepunkte zum Kopf des Benutzers. In die Brillenglasfassung ist das Brillenglas aufgenommen.
Für einen Einbau des Brillenglases in die Brille ist die Geometrie des Randes an die Geometrie der Brillenglasfassung der Brille angepasst. Die Brillenglasfassung haltert das Brillenglas in der Brille an seiner gewünschten Position. Das Brillenglas ermöglicht somit dem Benutzer der Brille eine verbesserte Sicht, falls die Brillengläser eine von Null verschiedenen Brechkraft aufweisen, oder sie schützen die Augen des Benutzers der Brille vor erhöhtem Lichteinfall beispielsweise im Fall von Sonnenbrillengläsern oder Laserschutzgläsern.
Für den Tragekomfort einer Brille ist es von Bedeutung, dass diese gut austariert ist, d.h. dass eine möglichst symmetrische Gewichtsverteilung an den Auflagepunkten der Brille auf dem Kopf, wie beispielsweise Nase und Ohren, vorliegt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Brille neben einer Sicht des Benutzers durch das Brillenglas eine weitere Funktionalität bereitstellt, die in der Regel mit einem höheren Gewicht der Brille einhergeht.
Ist diese zusätzliche Funktionalität der Brille über eine Elektrik oder Elektronik realisiert, so müssen für eine gute Gewichtsverteilung die für die Funktionalität benötigten elektrischen oder elektronischen Komponenten innerhalb der Brille an verschiedenen Orten der Brille positioniert sein, die in der Regel voneinander räumlich getrennt sind. Zur elektrischen Verbindung der elektrischen oder elektronischen Komponenten werden elektrische Leitungen benötigt, um die räumliche Trennung elektrisch zu überwinden. Diese elektrischen Leitungen werden im Brillengestell beispielsweise durch einen Brillenbügel oder durch die Brillenglasfassung geführt. In US6278501 sind die elektrischen Leitungen als Kabel ausgelegt.
Elektrische Leitungen zur elektrischen Verbindung von elektrischen oder elektronischen Komponenten an verschiedenen Orten innerhalb der Brille benötigen Raum, der zu einer Vergrößerung des Bauvolumens der Brille führt. Zur Reduzierung des Bauvolumens ist es möglich, weniger Material für das Brillengestell zu verwenden, beispielsweise durch geringerer Wandstärken. Dies führt zu einer Verminderung der mechanischen Stabilität der Brille, so dass diese leichter zerbricht. Es ist also ein Kompromiss zu finden aus Bauvolumen, Gewicht und Tragekomfort einerseits und einer Stabilität der Brille andererseits.
Eine elektrische Leitung, die innerhalb der Brille verlegt ist, sollte elektrisch isoliert sein, nicht nur, um einen Kurzschluss innerhalb der Brille zu vermeiden, sondern auch, um den Benutzer der Brille nicht der Gefahr eines Stromschlages auszusetzen. Eine solche elektrische Isolation benötigt ebenfalls Raum und Gewicht, was sich negativ auf den Tragekomfort der Brille auswirkt.
Die Anzahl von elektrischen Leitungen in einer Brille mit zusätzlicher Funktionalität kann zwischen zwei und etwa 30 liegen. Zudem werden häufig mehrere Antennen verbaut, beispielsweise für Mobilfunk wie LTE (Long Term Evolution), WLAN oder für Bluetooth. Damit sich die Antenne nicht gegenseitig beeinflussen, müssen diese räumlich möglichst weit voneinander in der Brille entfernt eingebaut sein; dies erhöht noch einmal die Anzahl oder Längen der benötigten elektrischen Leitungen.
Weiterhin sollten elektrische Leitungen innerhalb der Brille vor elektromagnetischer Strahlung geschützt sein bzw. sollten sie keine elektromagnetische Strahlung aussenden, um einerseits die Funktionalität der Brille zu gewährleisten und andererseits keine anderen elektrischen Geräte zu stören. Eine solche Abschirmung benötigt ebenfalls Raum und Gewicht, was sich wiederum negativ auf den Tragekomfort der Brille auswirkt.
Werden die meist mehradrigen elektrischen Leitungen innerhalb der Brille in Kabelschächten verlegt, ergibt sich ein erhöhter Fertigungsaufwand bei der Prüfung, Reinigung und Nachbearbeitung der Kabelschächte sowie bei einer darauffolgenden Verlegung der Kabel dort hinein, die nicht automatisiert werden kann. Dies führt zu einem erhöhten Arbeits- und Kostenaufwand.
Aus ästhetischen Gründen aber vor allem für einen guten Tragekomfort ist es wichtig, das Bauvolumen und damit das Gewicht der Brille gering zu halten, ohne dabei auf eine gute Gewichtsverteilung der Brille, eine Stabilität des Brillengestells, sowie eine Isolation und elektromagnetische Abschirmung der elektrischen Leitungen zu verzichten. Dabei soll zusätzlich der Aufwand für eine Herstellung einer solchen Brille gering bleiben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Vorrichtungen und Verfahren zu beschreiben, mit denen der Bauraum einer Brille effizient genutzt wird, mit denen verhindert wird, dass sich elektrische Leitungen, die für zusätzliche Funktionen einer Brille benötigt werden, gegenseitig negativ beeinflussen, und die eine einfache Fertigung der Brille erlauben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Brillenglas für eine Brille, welches eine dem Auge eines Benutzers abgewandte Vorderseite und eine dem Auge des Betrachters zugewandte Rückseite umfasst, wobei die Vorderseite und die Rückseite derart ausgebildet sind, dass sie eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch ermöglichen, und welches einen Rand umfasst, durch den die Vorderseite von der Rückseite getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektrische Leitung in mindestens einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes integriert ist
Das vorgeschlagene Brillenglas für eine Brille umfasst eine Vorderseite, eine Rückseite und einen Rand. Dabei sind Vorderseite und Rückseite so ausgelegt, dass Licht durch die Vorderseite ins Brillenglas eintreten und das Licht das Brillenglas auf der Rückseite wieder verlassen kann. Die Lichtführung durch das Brillenglas ist dabei abbildend; dies kann beispielsweise über refraktiv, diffraktiv oder als Fresnel-Linsen ausgestaltete Oberflächen der Vorderseite und/oder der Rückseite des Brillenglases realisiert sein, oder über eine holographische Struktur im Brillenglas oder auf der Oberfläche von Vorderseite oder Rückseite. Das Brillenglas kann eine positive, eine negative oder eine neutrale Brechkraft aufweisen. Weiterhin kann das Brillenglas das Licht in seiner spektralen Zusammensetzung oder Polarisation beeinflussen, um den Benutzer beispielsweise vor starker Sonneneinstrahlung oder Laserlicht zu schützen.
Die Vorderseite und Rückseite des Brillenglases sind durch einen Rand voneinander getrennt. Der Rand wird typischerweise als Kontaktfläche für eine Halterung des Brillenglases verwendet; meist erfolgt die Halterung über die Brillenglasfassung. Häufig ist die Oberfläche des Randes aufgeraut und nicht optisch wirksam, d.h. sie trägt in diesem Fall nicht zur abbildenden Lichtführung bei. Die Oberfläche des Randes kann gekrümmt sein aber auch ebene Abschnitte aufweisen. In der Regel wird die Form des Randes an die Brillenglasfassung angepasst; der Rand kann mit einer Facette versehen werden, so dass die Brillenglasfassung den Rand des Brillenglases haltern kann.
Als Substrate des Brillenglases werden typischerweise Glas, transparente Kunststoff oder andere transparente Materialien verwendet. Das Substrat kann eingefärbt oder getönt sein beispielsweise für eine Verwendung in einer Sonnenbrille.
Das Brillenglas ist in der Regel in eine Brille integriert. Darunter sei hier eine auf den Kopf des Benutzers aufsetzbare Vorrichtung zu verstehen, bei der das Brillenglas einem Auge des Benutzers vorgelagert ist, so dass Licht durch das Brillenglas in das Auge des Benutzers gelangen kann.
Eine elektrische Leitung umfasst im Folgenden als elektrisch leitendes Material sowohl elektrische Leiter als auch elektrische Halbleiter aber keine elektrischen Nichtleiter. Die elektrische Leitfähigkeit ist vorteilhafterweise größer als 10^-8 Siemens pro Meter.
Eine elektrische Leitung weist mindestens zwei Punkte auf, an denen sie mit einem elektrischen oder elektronischen Bauelement oder mit einer weiteren elektrischen Leitung elektrisch verbunden werden kann. Dabei weisen diese mindestens zwei Enden eine elektrisch durchgehende Verbindung auf. Mit anderen Worten: es kann eine elektrische Ladung über ein elektrisches Potenzialgefälle zwischen den Enden der elektrischen Leitung von einem Ende zu einem anderen Ende der elektrischen Leitung transportiert werden. Die elektrische Leitung kann dabei komplexe Topographien und Bahnen aufweisen, wie sie beispielsweise von Platinen oder Leiterplatten bekannt sind.
Eine elektrische Leitung soll dabei - in Abgrenzung zu einer elektrischen Kontaktierung - eine Länge von mindestens 1mm, bevorzugt von mindestens 5mm und besonders bevorzugt mindestens 10mm aufweisen. Als Länge der elektrischen Leitung ist dabei das Maximum aller minimalen Wege innerhalb der elektrischen Leitung zwischen zwei beliebigen Punkten der elektrischen Leitung zu verstehen.
Im erfindungsgemäßen Brillenglas ist mindestens eine elektrische Leitung in einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder das Randes integriert.
„Integriert“ bedeutet, dass sich elektrisch leitendes Material der elektrischen Leitung in und/oder auf der Vorderseite, der Rückseite und/oder dem Rand des Brillenglases befindet. Die elektrische Leitung ist mit dem Brillenglas fest verbunden. Dabei wird die elektrische Leitung nicht vom Substrat des Brillenglases umschlossen. Die Verteilung des in das Brillenglas integrierten elektrisch leitenden Materials - und somit die Topographie der elektrischen Leitung - ist nach der Herstellung des Brillenglases festgelegt.
Die elektrische Leitung ist erfindungsgemäß in einen Teilbereich des Brillenglases integriert; dabei erstreckt sich der Teilbereich über die Vorderseite, die Rückseite und/oder den Rand des Brillenglases. Die integrierte elektrische Leitung kann beispielsweise vom Rand in die Vorderseite oder Rückseite führen, von der Vorderseite über den Rand auf die Rückseite oder sich auch nur auf der Vorderseite, nur auf der Rückseite oder nur auf dem Rand befinden.
Die erfindungsgemäße Integration der elektrischen Leitung in einen Teilbereich des Brillenglases erlaubt es, elektrische Ladungen innerhalb des Brillenglases zu transportieren. Auf diese Weise ermöglich das Brillenglas eine vorteilhafte Nutzung des Bauvolumens der Brille, da innerhalb des Brillengestells weniger Bauraum für eine elektrische Leitung benötigt wird. Die Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die ins Brillenglas integrierte elektrische Leitung einen Transport elektrischer Ladungen über eine Länge von mindestens einem Millimeter aufweist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mindestens zwei elektrische Leitung ins Brillenglas integriert, wobei die elektrischen Leitungen voneinander elektrisch getrennt sind. Alle möglichen Verbindungen eines beliebigen Punktes der ersten elektrischen Leitung mit einem beliebiger Punkt der zweiten elektrischen Leitung weisen dabei Material auf, das elektrisch nicht-leitend ist. Es handelt sich bei diesem Material vorteilhaft um einen Nichtleiter oder Isolator mit einer elektrischen Leitfähigkeit von weniger als 10^-8 Siemens pro Meter, bevorzugt weniger als 10^-10 Siemens pro Meter und insbesondere bevorzugt weniger als 10^-12 Siemens pro Meter. Auf diese Weise wird vorteilhaft sichergestellt, dass ein Transport elektrischer Ladungen nur innerhalb der ersten elektrischen Leitung bzw. nur innerhalb der zweiten elektrischen Leitung erfolgen kann. Die Leitungen sind somit voneinander über die Isolation des elektrisch nicht-leitenden Materials elektrisch isoliert; es liegt keine elektrische Verbindung vor von der ersten elektrischen Leitung zur zweiten elektrischen Leitung.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung beeinflussen sich die integrierten elektrischen Leitungen nicht gegenseitig elektromagnetisch. Die elektrischen Leitungen sind dabei derart in den Teilbereich des Brillenglases integriert, dass eine kapazitive Kopplung, eine induktive Kopplung, eine Impedanz-Kopplung und/oder eine Strahlungskopplung verringert oder vollständig unterdrückt werden. Es wird dabei eine Verringerung der Kopplung um mindestens eine Faktor 2, vorteilhafterweise um einen Faktor 10 und insbesondere um einen Faktor 100 erzielt. Weiterhin sind die integrierten elektrischen Leitungen so ausgelegt, dass ein elektrischer Spannungsdurchschlag vermieden wird. Dies kann beispielsweise über die Auswahl des leitenden Materials, die Dicke der elektrischen Leitungen, ihren Abstand und/oder die Länge der elektrischen Leitungen realisiert werden.
Durch die erfindungsgemäße elektrische Isolation der integrierten elektrischen Leitungen im Brillenglas wird eine weitere verbesserte Nutzung des Bauvolumens der Brille ermöglicht. Da das Substrat des Brillenglases in der Regel nicht-leitend ist, lässt sich somit Masse und Gewicht einsparen gegenüber Lösungen nach dem Stand der Technik mittels einer dort notwendigen elektrischen Isolation der im Brillengestellt verlegten elektrischen Leitung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrische Leitung in eine Vertiefung eingebracht, die in einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Rand des Brillenglases eingelassen ist.
Die Vertiefung im Brillenglas zeichnet sich dadurch aus, dass das Brillenglas in dem Teilbereich, die die Vertiefung aufweist, weniger Material besitzt, als ein Brillenglas, das keine Vertiefung aufweist. Die Vertiefung reicht bis an die Oberfläche der Vorderseite der Rückseite und/oder des Randes heran. Ein Schnitt senkrecht zur Oberfläche kann verschiedenen Profilformen für die Vertiefung aufweisen: Die Vertiefung kann beispielsweise unregelmäßig oder keilförmig sein; sie kann weiterhin in Form einer Nut sein, Kanten aufweisen oder abgerundet sein.
Vorteilhaft ist die Vertiefung nur bis zu einer maximalen Tiefe gegenüber der Oberfläche der Vorderseite, der Rückseite oder des Randes eingebracht; diese Tiefe kann maximal 2mm betragen, vorteilhafterweise bis zu 1mm und insbesondere vorteilhafterweise bis zu 0.5mm.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Vertiefungen so auszugestalten, dass sie die optischen Eigenschaften des Brillenglases nicht oder nur minimal beeinflussen. Die Lichtführung im Brillenglas mit einem Eintritt von Licht ins Brillenglas auf der Vorderseite und einem Lichtaustritt auf der Rückseite des Brillenglases sollte mit nahezu identischer Transmission gegenüber einem Brillenglas ohne Vertiefung erfolgen und insbesondere keine oder nur minimale Bildfehler verursachen. Dies wird insbesondere durch Vertiefungen im Rand des Brillenglases ermöglicht.
Insbesondere ist die Vertiefung so ausgestaltet, dass sie eine mögliche zusätzliche Funktionalität des Brillenglases wie zum Beispiel eine Lichtführung von einer Bilderzeugungseinheit oder einer Lichtquelle in Richtung des Auges des Benutzers nicht beeinträchtigt. Dies wird beispielsweise durch ein Verlegen der Vertiefung um den Ort einer Lichteinkopplung ins Brillenglas herum realisiert.
Vorteilhaft ist die ins Brillenglas integrierte elektrische Leitung mindestens teilweise in die Vertiefung eingebracht. Mit anderen Worten weist ein Schnitt senkrecht zur Oberfläche der Vorderseite, der Rückseite und/oder dem Rand im Teilbereich mit einer Vertiefung ein Profil auf, bei dem sich elektrisch leitendes Material innerhalb der Vertiefung befindet. Das elektrisch leitende Material der elektrischen Leitung kann hierbei die Vertiefung vollständig ausfüllen, so dass sich die gleiche Oberfläche ergibt wie in einem Brillenglas ohne Vertiefung und ohne elektrische Leitung in dem entsprechenden Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite oder des Randes. Das elektrisch leitendende Material kann aber auch die Vertiefung nur teilweise ausfüllen oder über diese hinausgehen. Weiterhin kann die elektrische Leitung teilweise in einer Vertiefung verlaufen und teilweise auf der Oberfläche der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes des Brillenglases fortgeführt sein.
Durch das Einbringen der elektrischen Leitung in eine Vertiefung reduzieren sich zusätzlich das Gewicht und auch das Volumen des Brillenglases. Dabei bleiben die optischen Eigenschaften des Brillenglases unbeeinträchtigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrische Leitung gegenüber äußeren Einflüssen abgeschirmt. Zu diesem Zweck kann eine Abschirmung vorgesehen sein. Die Abschirmung bietet Schutz vor mechanischen Einwirkungen auf die integrierte elektrische Leitung wie beispielsweise vor Verkratzen oder vor Feuchtigkeit. Die Abschirmung kann als sogenannte Anti-Kratz-Beschichtung oder als wasserundurchlässige Schicht ausgeführt sein. Weiterhin kann die Abschirmung als zusätzliche elektrische Isolation oder als elektromagnetische Abschirmung ausgestaltet sein.
Die Abschirmung kann dabei aus einem einzigen Material oder aus einem Stapel von mehreren Schichten verschiedener Materialien bestehen. Eine mehrschichtige Abschirmung ist beispielsweise im Fall einer elektromagnetischen Abschirmung vorteilhaft, da die elektromagnetische Abschirmung selbst elektrisch leitend sein sollte, ohne dabei jedoch einen elektrischen Kontakt zur integrierten elektrischen Leitung zu besitzen.
Die Abschirmung kann sich zwischen der integrierten elektrischen Leitung und der Vorderseite, der Rückseite und/oder dem Rand des Brillenglases befinden. Im Fall einer elektromagnetischen Abschirmung kann auf diese Weise eine Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen in Richtung des Brillenglases verhindert werden bzw. eine Störung der integrierten elektrischen Leitung durch elektromagnetische Strahlung aus Richtung des Brillenglases kann unterbunden werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Abschirmung auf der elektrischen Leitung aufgebracht sein, ohne die Vorderseite, die Rückseite oder den Rand des Brillenglases zu berühren. Weiterhin kann die Abschirmung sich über die integrierte elektrische Leitung hinaus erstrecken und einen Teil oder sogar die ganze Vorderseite, Rückseite und/oder den Rand bedecken.
Ist die ins Brillenglas integrierte elektrische Leitung gegen äußere Einflüsse abgeschirmt, so ist sie genauso geschützt wie eine elektrische Leitung, die im Brillengestell verlegt ist, wobei durch die Integration ins Brillenglas jedoch weniger Material für eine Abschirmung gegen äußere Einflüsse benötigt wird, so dass sich wiederum für das Brillenglas eine vorteilhafte Verringerung von Gewicht und Volumen ergibt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die ins Brillenglas integrierte elektrische Leitung eine elektrische Kontaktierung auf, durch die die elektrische Leitung von außerhalb des Brillenglases elektrisch kontaktiert werden kann.
Die elektrische Kontaktierung ist aus einem elektrisch leitenden Material aufgebaut und kann als elektrische Leiter oder als elektrischer Halbleiter ausgestaltet sein. Die elektrische Leitfähigkeit der elektrischen Kontaktierung ist vorteilhafterweise größer als 10^-8 Siemens pro Meter.
Die elektrische Kontaktierung erlaubt es, eine elektrische Verbindung zu einer elektrischen Leitung herzustellen, die nicht in das Brillenglas integriert ist, sondern sich außerhalb vom Brillenglas befindet. So kann beispielsweise eine durchgehende elektrische Verbindung von einer Stromquelle in einem Brillenbügel über eine in dem Brillenbügel zu der Brillenglasfassung geführten elektrischen Leitung, über eine erste elektrische Kontaktierung des erfindungsgemäßen Brillenglases, über die in das Brillenglas integrierte elektrische Leitung, über eine zweite elektrische Kontaktierung des Brillenglases und über eine zweite in der Brillenglasfassung geführten elektrischen Leitung zu einem elektrischen Verbraucher im Nasensteg der Brille realisiert werden.
Vorteilhaft befindet sich die elektrische Kontaktierung am Rand des Brillenglases, da an dieser Stelle eine in der Brille befindliche elektrische Leitung oder eine elektrische oder elektronische Komponente leicht in der Brillenglasfassung platziert werden können.
Die elektrische Kontaktierung kann als dauerhafte elektrische Verbindung von einer elektrischen Leitung außerhalb des Brillenglases mit der integrierten elektrischen Leitung ausgelegt sein, beispielsweise über eine Lötverbindung. Alternativ kann die elektrische Kontaktierung so ausgelegt sein, dass sie leicht gelöst werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Brillenglas einer Brille ausgetauscht werden soll. Eine solche Kontaktierung kann beispielsweise über eine Steckverbindung, eine Schraubverbindung, eine Klemmung oder durch Andrücken realisiert werden. Dazu kann die elektrische Kontaktierung als Spitze ausgestaltet sein, die auf eine elektrische Kontaktfläche gedrückt wird. Die elektrische Kontaktierung kann auch als Kontaktfeder ausgestaltet sein, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Mit Hilfe einer solchen Kontaktfeder kann nicht nur eine elektrische Verbindung hergestellt werden, sondern es kann zusätzlich auch das Brillenglas in der Brillenglasfassung fixiert oder geklemmt werden.
Mittels der hier vorgestellten vorteilhaften Ausgestaltung ist es möglich, elektrische Leitungen zu realisieren, die über die ins Brillenglas integrierte elektrische Leitung hinausgeht. Dies ermöglicht die Vermeidung der Führung von Leitungen innerhalb eines Brillengestells über die Brillenglasfassung und ermöglicht somit eine Verminderung von Gewicht und Volumen der Brille. Im Fall einer elektrischen Kontaktierung, die gelöst werden kann, wird weiterhin ein zeitsparender und komfortabler Tausch des Brillenglases ermöglicht.
Vorteilhaft weist die in das Brillenglas integrierte elektrische Leitung mindestens zwei elektrische Kontaktierungen auf, durch die die elektrische Leitung von außerhalb des Brillenglases elektrisch kontaktiert werden kann. Auf diese Weise wird der Transport einer elektrischen Ladung über ein elektrisches Potenzialgefälle zwischen der ersten elektrischen Kontaktierung und der mindestens einen weiteren elektrischen Kontaktierung über die integrierte elektrische Leitung ermöglicht, ohne dass ein elektrischer Verbraucher zwischen der ersten elektrischen Kontaktierung und der mindestens einen weiteren elektrischen Kontaktierung in der integrierten elektrischen Leitung zwischengeschaltet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrische Leitung derart ins Brillenglas integriert, dass die Leitung mindestens einen Startpunkt und mindestens einen Endpunkt aufweist, wobei der Weg zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt nicht als kürzester Weg ausgebildet ist.
Die integrierte elektrische Leitung ermöglicht den Transport elektrischer Ladungen zwischen zwei beliebigen Punkten der elektrischen Leitung. Die elektrischen Ladungen legen dabei vom beliebigen Startpunkt zum beliebigen Endpunkt eine Strecke innerhalb der elektrischen Leitung zurück. Handelt es sich beispielsweise beim Startpunkt um einen Punkt der elektrischen Leitung, der in die Vorderseite des Brillenglases integriert ist, und bei dem Endpunkt um einen Punkt elektrischen Leitung, der in die Rückseite des Brillenglases intergiert ist, so führt der direkte Weg zwischen den beiden Punkten durch das Brillenglas hindurch. Aus Sicht einer einfachen Fertigbarkeit ist es jedoch vorteilhaft, die elektrische Leitung über den Rand des Brillenglases zu führen; die Leitung ist somit nicht als kürzester Weg ausgebildet. Vielmehr kann die Strecke der elektrischen Leitung Krümmungen oder Ecken aufweisen, um die Leitung von der Vorderseite des Brillenglases auf dessen Rand und vom Rand des Brillenglases auf die Rückseite zu führen.
Sind mehrere elektrische Leitungen im Brillenglas integriert, so führen dem Fachmann bekannte Regeln für eine Anordnung von elektrischen Leitungen dazu, dass die elektrischen Leitungen nicht als kürzester Weg zwischen zwei Punkten ausgeführt sind. Insbesondere wenn Kontaktierungen an festgelegten Orten auf der Vorderseite, Rückseite oder dem Rand des Brillenglases erforderlich sind, ist es vorteilhaft, wenn die Leitungen Krümmungen oder Ecken, die in der Regel als rechte oder stumpfe Winkel ausgeführt sind, aufweisen.
Mittels der vorgestellten vorteilhaften Ausgestaltung der integrierten elektrischen Leitungen ist es möglich, die Anzahl der integrierten Leitungen zu optimieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass sich die integrierten elektrischen Leitungen sich nicht gegenseitig elektromagnetisch beeinflussen. Zusätzlich ermöglicht die vorgestellte Ausgestaltung, Kontaktierungen der elektrischen Leitungen an festgelegten Orten auf der Vorderseite, Rückseite oder dem Rand des Brillenglases zu realisieren sowie eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktierungen.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die integrierte elektrische Leitung als Spule ausgebildet. Dabei ist die elektrische Leitung so ins Brillenglas integriert, dass sie mindestens eine Wicklung aufweist. Mit anderen Worten überstreicht die integrierte elektrische Leitung von der Mitte der Wicklung aus ein Winkel α von mindestens 300°. Dabei kann die Wicklung der elektrischen Leitung von einer Rotationssymmetrie gegenüber dem Mittelpunkt der Wicklung abweichen, beispielsweise wenn die das Brillenglas keinen rotationssymmetrischen Rand aufweist, sondern oval, elliptisch, rechteckig oder irregulär ausgestaltet ist.
Die als Spule ausgeführte elektrische Leitung kann beispielsweise in den Rand des Brillenglases integriert sein. In diesem Fall entspricht die Form der Strecke der integrierten elektrischen Leiter der Kontur des Randes des Brillenglases.
Vorteilhafterweise weist die Spule mehrere Wicklungen auf.
Über eine Magnetfeldänderung, die das Brillenglas durchdringt, kann in der ins Brillenglas integrierten Spule ein Strom induziert werden. Der induzierte Strom kann beispielsweise dazu verwendet werden, elektrische oder elektronische Verbraucher, die über elektrischen Kontaktierungen (und ggf. über weitere elektrische Leitungen) mit der integrierten Spule elektrisch verbunden sind, mit Strom zu versorgen. Weiterhin kann der induzierte Strom dazu dienen, eine elektrische Speichereinheit wie beispielsweise einen Akku elektrisch aufzuladen. Auf diese Weise ermöglicht die ins Brillenglas integrierte Spule ein kabelloses Aufladen einer Brille mit zusätzlichen Funktionalität.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die integrierte elektrische Leitung als Antenne ausgebildet. Dazu ist die integrierte elektrische Leitung beispielsweise mäanderförmig oder in Form eines Tannenbaums ins Brillenglas integriert.
Die Integration der Antenne kann auf der Vorderseite oder der Rückseite des Brillenglases erfolgen. Weiterhin ist es möglich, die Antenne in den Rand des Brillenglases zu integrieren, falls der Rand genügend breit ist für eine Integration einer Antenne. Weiterhin ist es möglich, dass sich die Antenne sowohl über den Rand als auch über die Vorderseite und/oder die Rückseite des Brillenglases erstreckt. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die integrierte Antenne eine elektrische Kontaktierung aufweist; auf diese Weise ist es möglich, die integrierte Antenne mit weiteren elektrischen und/oder elektronischen Komponenten elektrisch zu verbinden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antenne auf der Vorderseite oder Rückseite des Brillenglases integriert ist und die elektrische Leitung weiter zum Rand des Brillenglases geführt ist; über eine elektrische Kontaktierung kann beispielsweise eine elektrische Verbindung zu weiteren elektrischen Leitungen oder elektrischen und/oder elektronischen Komponenten realisiert werden, die beispielsweise im Brillenglasgestell oder der Brille integriert sind.
Die elektrische Leitung kann so ins Brillenglas integriert sein, dass sie beispielsweise als Antenne für Mobilfunk wie LTE (Long Term Evolution), für drahtlose lokale Netzwerke („wireless local area network“, W-LAN), für eine Datenübertragung zwischen Geräten über kurze Distanzen (Bluetooth), für automatisches und berührungsloses Identifizieren und Lokalisieren von Objekten (z.B. „radio-frequency identification“, RFID) oder für ein Signal zur Positionsbestimmung nach dem „Global Positioning System“ (GPS) ausgestaltet ist.
Mit der hier vorgestellten vorteilhaften Ausgestaltung ist es möglich, eine weitere Platzierungsmöglichkeit für eine Antenne in einer Brille mit zusätzlicher Funktionalität zu realisieren. Falls mehr als zwei Antennen benötigt werden, ist es mit dieser Ausgestaltung möglich, die Abstände zwischen einzelnen Antenne zu vergrößern (und nicht nur auf die beiden Brillenbügel als mögliche Positionen der Antennen zu beschränken), um auf diese Weise den Einfluss einer gegenseitigen elektromagnetischen Beeinträchtigung zu minimieren.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die integrierte elektrische Leitung im Wesentlichen transparent. Unter im Wesentlichen transparent ist zu verstehen, dass in dem genutzten Spektralbereich die Transmission durch die integrierte elektrische Leitung größer als 50%, größer als 80%, insbesondere größer als 90% ist. Der genutzte Spektralbereich kann den visuell sichtbaren Spektralbereich von 350nm bis 800nm oder von 380nm bis 780nm oder von 400nm bis 750nm umfassen.
Das Material der integrierten, im Wesentlichen transparenten elektrischen Leitung kann beispielsweise aus Indiumzinnoxid (ITO) oder Graphen bestehen.
Die Integration einer im Wesentlichen transparenten elektrischen Leitung ist insbesondere auf der Vorderseite und/oder der Rückseite vorteilhaft, da auf diese Weise die Sicht des Auges des Benutzers durch das Brillenglas nur minimal beeinträchtigt wird.
Vorteilhaft ist die im Wesentlichen transparente elektrische Leitung so ins Brillenglas integriert, dass die optisch Wirkung der Oberfläche in dem Teilbereich, in den die elektrische Leitung integriert ist, durch die Integration nicht beeinträchtigt wird. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung einer Vertiefung für die elektrische Leitung und/oder durch die Ausgestaltung einer Abschirmung der elektrischen Leitung gegen äußere Einflüsse realisiert werden. Bei Verwendung einer Abschirmung ist es insbesondere vorteilhaft, wenn auch die Abschirmung im Wesentlichen transparent ist. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Oberfläche der im Wesentlichen transparenten Abschirmung so gestaltet ist, dass eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch ermöglicht wird, d.h. dass keine oder nur minimale Bildfehler und/oder eine Kontrast- oder Auflösungsverschlechterung durch die Abschirmung erzeugt werden. Dazu kann sich beispielsweise die im Wesentlichen transparente Abschirmung über einen großen Teil oder sogar die gesamte Oberfläche der Vorderseite, der Rückseite oder des Randes erstrecken. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die integrierte, im Wesentlichen transparente elektrische Leitung und/oder die im Wesentlichen transparente Abschirmung gegen äußere Einflüsse einen ähnlichen Brechungsindex aufweisen, wie das Substrat des Brillenglases. Die Abweichung der Brechungsindizes sollte dabei über den genutzten Spektralbereich kleiner als 0.01, insbesondere kleiner als 0.001 sein.
Die integrierte elektrische Leitung kann auch nur abschnittsweise im Wesentlichen transparent sein. Ist beispielsweise ein Abschnitt der elektrischen Leitung in den Rand des Brillenglases integriert, so kann dieser Abschnitt der integrierten elektrischen Leitung auch im Wesentlichen nicht transparent sein.
Da elektrische Leitungen, die als Antenne ausgestaltet sind, besondere Geometrien der elektrischen Leitung erfordern wie Mäander oder die Form eines Tannenbaums, benötigen diese häufig größere Flächen von mehreren Quadratmillimetern. Häufig sind lediglich die Abmaße von Vorderseite oder Rückseite des Brillenglases groß genug, die geforderte Geometrie einer Antenne aufzunehmen, während der Rand des Brillenglases zu schmal sein kann. Da die Vorderseite und Rückseite des Brillenglases in der Regel auch für die abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch verantwortlich sind, ist hier die Verwendung einer im Wesentlichen transparenten elektrischen Leitung zur Integration ins Brillenglas besonders vorteilhaft.
Durch die im Wesentlichen transparente Ausgestaltung der integrierten elektrischen Leitung bleibt die abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch erhalten. Die vorgenannten Ausgestaltungen des Brillenglases können Bestandteil einer Brille sein. Das Brillenglas ermöglicht es, dass die Brille mit geringerem Gewicht, kleinerem Volumen, erhöhter Stabilität des Brillengestells und/oder ausgewogenerer Gewichtsverteilung und somit mit höherem Tragekomfort realisiert werden kann, als es mit einem Brillenglas ohne integrierte elektrische Leitung möglich ist. Weiterhin wird die Fertigung einer Brille vereinfacht, da die Prüfung, Reinigung und Nachbearbeitung von Kabelschächte in der Brille sowie bei einer darauffolgenden Verlegung von Kabeln in die Kabelschächte hinein entfällt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Brille umfasst diese eine elektrische und/oder elektronische Komponente, die mit der ins Brillenglas integrierten elektrischen Leitung elektrisch verbunden ist. Die elektrische Verbindung kann beispielsweise über eine elektrische Kontaktierung, die Bestandteil des Brillenglases ist, realisiert werden.
Bei der elektrischen und/oder elektronischen Komponente kann es sich beispielsweise um eine Lichtquelle (Laser, LED, thermische Lichtquelle), eine Bilderzeugungseinheit (LCD-, OLED-, LCoS-Display), eine Steuereinheit zur Steuerung der Brille, eine Kamera (CCD, CMOS) zur Aufnahme von Bildern oder Videos, ein Mikrofon zur Umwandlung von akustischen in elektrische Signale, einen Lautsprecher zur Umwandlung von elektrischen Signalen in akustische Signale, ein Speichern zum Speichern von Daten oder eine Spannungsquelle zur Energieversorgung (z.B. Akku, Batterie) handeln. Weiterhin kann es sich um eine Elektronik handeln, die eine andere Komponente steuern oder Berechnungen durchführen kann.
Es ist möglich, dass die Brille zusätzlich eine elektrische Leitung umfasst, mit der die in das Brillenglas integrierte elektrische Leitung elektrisch verbunden ist.
Die in das Brillenglas erfindungsgemäß integrierte elektrische Leitung erlaubt es, eine elektrische Verbindung innerhalb der Brille zu realisieren, die anderenfalls als zusätzliche elektrische Leitung in der Brille geführt werden müsste. Das erfindungsgemäße Brillenglas ermöglicht somit beispielsweise ein Volumen- und Gewicht-sparendes Führen einer elektrischen Leitung durch ein Brillenglas hindurch, um beispielsweise elektrische Ladungen oder elektronische Signale zu transportieren. Weiterhin ermöglicht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brillenglases die Verwendung einer Spule beispielsweise zum kabellosen Aufladen einer Energiequelle der Brille wie einem Akku. Zusätzlich bietet eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brillenglases die Möglichkeit, Antennen an verschiedenen Orten in der Brille so zu platzieren, dass sie untereinander einen möglichst großen Abstand aufweisen und sich so nicht gegenseitig elektromagnetisch beeinflussen. Beispielsweise können Antennen für LTE, W-LAN, Bluetooth, RFID und/oder GPS in den beiden Brillenbügeln und in den beiden erfindungsgemäßen Brillengläsern realisiert werden. Dies ermöglicht nicht nur eine Verringerung von Gewicht und Bauraum, sondern erhöht zusätzlich die Funktionalität der Brille, da die gegenseitige elektromagnetische Beeinflussung reduziert wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Brille als Datenbrille, als VR-Brille, als Kamera-Brille, als Kopfhörer-Brille oder als Beleuchtungsbrille ausgestaltet.
Unter einer Datenbrille ist eine Brille zu verstehen, bei der der Benutzter durch ein Brillenglas hindurch seine Umgebung sehen kann, wobei zusätzlich Informationen wie Text, Bilder, Videos oder Symbole in mindestens einer Farbe über eine in die Datenbrille integrierte Optik ins Auge des Benutzers geführt werden. Die dargestellten Informationen sind der Umgebung, die durch das Brillenglas vom Benutzer betrachtet werden kann, überlagert. Bei den Informationen kann es sich um eine Augmentierung der vom Benutzer betrachteten Umgebung handeln.
Das Brillenglas einer Datenbrille weist typischerweise zusätzlich zu seiner optischen Funktion einer abbildenden Lichtführung durch seine Vorderseite und Rückseite eine weitere Funktionalität auf und ermöglichen zum Beispiel eine Lichtführung von einer Bilderzeugungseinheit (wie OLED, LCD-, LCoS-Display) und gegebenenfalls von einer zusätzlichen Lichtquelle (wie LED oder Laser) in Richtung des Auges des Benutzers. In diesem Fall weist der Rand des Brillenglases häufig Abschnitte auf, die für eine Lichtführung geeignet sind und somit beispielsweise das Einkoppeln von Licht einer Bilderzeugungseinheit über den Rand in das Brillenglas ermöglichen. Die Oberfläche des Randes ist typischerweise im Abschnitt der Lichteinkopplung nicht aufgeraut.
Unter einer VR-Brille („virtual reality“-Brille) ist eine Brille zu verstehen, bei der der Benutzer durch das Brillenglas hindurch auf eine Anzeigevorrichtung schauen kann. Diese Anzeigevorrichtung, die beispielsweise als LCD-, OLED-, LCoS-Display ausgeführt sein kann, bietet dem Benutzer Informationen beispielsweise in Form von Text, Bild, Video oder einem Symbol. Es findet keine Überlagerung von dargestellten Informationen und einer Sicht des Benutzers durch das Brillenglas hindurch auf die Umgebung statt.
Unter einer Kamera-Brille ist eine Brille zu verstehen, bei der in die Brille eine Kamera integriert ist. Bilder oder Videos, die von der Kamera aufgenommen werden, können in der Brille gespeichert werden oder an ein weiteres Gerät außerhalb der Brille übertragen werden - beispielsweise über eine Antenne oder eine Datenleitung.
In einer Kombination aus VR-Brille oder Datenbrille mit einer Kamera-Brille ist es möglich, das Bild der Kamera der Brille als eine Information auf der Anzeigevorrichtung dem Benutzter sichtbar zu machen.
Unter einer Kopfhörer-Brille ist eine Brille zu verstehen, bei der ein Lautsprecher in die Brille integriert ist. Der Lautsprecher kann beispielsweise am Brillengestellt befestigt sein und Schall an die Umgebung abgeben; der Lautsprecher kann eine Hörmuschel aufweisen und auf ein Ohr des Benutzers aufsetzbar sein; der Lautsprecher kann so ausgestaltet sein, dass er in eine Ohrmuschel des Benutzers eingeführt werden kann („in-ear“ Lautsprecher). Der Lautsprecher dient der Erzeugung von Schall; dabei kann es sich beispielsweise um Sprache, Musik oder Signaltöne handeln.
Unter einer Beleuchtungs-Brille ist eine Brille zu verstehen, bei der eine Lichtquelle in die kopfgetragene Vorrichtung integriert ist. Die Lichtquelle kann einer Beleuchtung außerhalb der Vorrichtung dienen wie beispielsweise der Umgebung um den Benutzer der Brille. Ist ein Brillenglas so ausgeführt, dass es eine Vergrößerung der Umgebung darstellt - ggf. in Kombination mit weiteren optischen Elementen - so ist die Lichtquelle vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass sie den Ausschnitt der Umgebung, die vom Benutzer vergrößert betrachtet werden kann, ausleuchtet. Weiterhin kann die Lichtquelle derart in die Brille integriert sein, dass das Licht der Lichtquelle eine in der Brille integrierte Anzeigevorrichtung beleuchtet.
Bei der Brille kann es sich auch um eine Kombination aus Datenbrille, VR-Brille, Kamera-Brille, Kopfhörer-Brille und Beleuchtungsbrille handeln.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases für eine Brille. In dem Verfahren wird ein Brillenglasrohling bereitgestellt, eine dem Auge eines Benutzers abgewandte Vorderseite aus dem Brillenglasrohling herausgearbeitet, eine dem Auge des Betrachters zugewandten Rückseite aus dem Brillenglasrohling herausgearbeitet, wobei die Vorderseite und Rückseite derart aus dem Brillenglasrohling herausgearbeitet sind, dass sie eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas ermöglichen, es wird ein Rand herausgearbeitet, durch den die Vorderseite von der Rückseite getrennt ist, und es wird eine elektrische Leitung in mindestens einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes aufgebracht.
Bei der Fertigung eines Brillenglases wird typischerweise mit einem Brillenglasrohling als Halbfabrikat gestartet, der häufig als Puck bezeichnet wird. Die Herstellung des Brillenglasrohlings erfolgt häufig in einem Gießprozess. Es handelt sich dabei um einem Zylinder, dessen Substrat beispielsweise aus Glas, einem transparentem Kunststoff oder einem anderen transparenten Material besteht. Der Puck kann gefärbt sein, wenn das Brillenglas eine Tönung aufweisen soll, z.B. bei einer Verwendung in einer Sonnenbrille oder Laserschutzbrille. Der Puck wird mechanisch bearbeitet, um aus ihm eine Vorderseite und eine Rückseite derart herauszuarbeiten, dass eine abbildende Lichtführung durch die Vorderseite des Brillenglases in das Brillenglas hinein und durch die Rückseite des Brillenglases aus dem Brillenglas wieder hinaus zum Auge des Betrachters ermöglicht wird. Dazu sind die Vorderseite und/oder die Rückseite häufig gekrümmt ausgestaltet. In der Regel erfolgt die Lichtführung dabei refraktiv dem Brechungsgesetz für Lichtbrechung folgend. Es können jedoch auch periodische Strukturen eingearbeitet werden, die eine diffraktive Lichtführung ermöglichen. Weiterhin können in die Vorderseite und/oder Rückseite Frensel-Strukturen eingearbeitet werden. Die Bearbeitung der Vorder- und Rückseite des Brillenglases kann spanend erfolgen, beispielsweise mittels Fräsen. Alternativ kann der Brillenglasrohling mittels Spritzgießen, Pressen oder Absenken hergestellt werden; dabei lassen sich die Vorderseite und/oder die Rückseite direkt herausarbeiten. Zusätzlich können die Vorderseite und/oder die Rückseite noch derart weiterbearbeitet werden, dass sie die gewünschte Form annehmen. Häufig ist ein Brillenglas konkav-konvex ausgestaltet, wobei die konkave Seite die dem Auge des Benutzers zugewandt Rückseite des Brillenglases ist.
Nach der Herausarbeitung der für eine abbildende Lichtführung gewünschten Form auf der Vorderseite und der Rückseite des Brillenglases kann ein Polieren der Oberflächen erfolgen, um die Oberflächenrauigkeiten zu reduzieren. Nun weisen die Oberflächen von Vorderseite und Rückseite die Geometrien auf, die die gewünschte Brechkraft des Brillenglases erzeugt. Das Brillenglas kann eine positive Brechkraft, eine negative Brechkraft oder eine neutrale Brechkraft aufweisen. Darüber hinaus kann es sich um ein Gleitsichtglas handeln, bei dem die Brechkraft über das Brillenglas variiert. Weiterhin kann es sich um ein Brillenglas handeln, das an verschiedenen Stellen unterschiedliche Brechkräfte aufweist (z.B. ein Brillenglas für Fernsicht mit eingeschliffenem Feld für die Nahsicht).
In einem weiteren Schritt wird aus dem Brillenglasrohling ein Rand herausgearbeitet, der die Vorderseite von der Rückseite trennt. Die Anpassung des Randes an die Geometrie der Brillenglasfassung wird auch als „cut, edge & fit“ (CEF) bezeichnet. Die Bearbeitung erfolgt beispielsweise mittels Fräsen. Dabei wird der Rand so bearbeitet, dass die Geometrie an die Abmaße einer Brillenglasfassung angepasst ist. Dazu können an dem Rand spezielle Facetten herausgearbeitet werden, die an die Form der Brillenglasfassung angepasst sind und so eine verbesserte Halterung des Brillenglases in der Brillenglasfassung ermöglichen. Mit andern Worten: der Rand des Brillenglases ist konvex gestaltet, wenn die Innenseite der Brillenglasfassung konkav gestaltet ist und umgekehrt.
Die Facette kann flach sein, wenn die Brillenglasfassung an ihrer Innenseite ebenfalls flach ist. Auf diese Weise wird das Brillenglas so hergestellt, dass es von einer Brillenglasfassung über die flachen Seiten vom Rand des Brillenglases festgehalten werden kann. Für den Fall, dass das Brillenglas in die Brillenglasfassung geklebt werden soll, kann der Rand so bearbeitet werden, dass zwischen dem Rand des Brillenglases und der Brillenglasfassung ein Spalt für eine Schicht aus Klebstoff vorhanden ist.
In der Regel erfolgt die Herausarbeitung des Randes des Brillenglases nach der Herausarbeitung der Vorderseite und der Rückseite. Um die Vorderseite und Rückseite während der Herausarbeitung des Randes zu schützen, beispielsweise vor abgetragenen Spänen, die die Vorderseite oder Rückseite verkratzen können, kann auf diese ein Schutzfilm aufgebracht werden. Dieses besteht beispielsweise aus Polykarbonat. Nach der Herausarbeitung des Randes kann der Schutzfilm wieder entfernt werden.
Erfindungsgemäß wird in einem weiteren Verfahrensschritt in einen Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes mindestens eine elektrische Leitung aufgebracht, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Dazu wird das elektrisch leitende Material mit der Vorderseite, der Rückseite und/oder dem Rand verbunden. Dabei wird das elektrisch leitende Material so aufgebracht, dass ein Transport elektrischer Ladungen zwischen zwei beliebigen Punkten der elektrischen Leitung ermöglicht wird.
Für den Fall, dass die elektrische Leitung nur in den Rand integriert wird, kann der vorgenannte Schutzfilm zum Schutz der Vorderseite und der Rückseite auch erst nach der Integration der elektrischen Leitung entfernt werden.
Mit dem vorgestellten erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Brillenglas hergestellt, das mittels der integrierten elektrischen Leitung den Transport elektrischer Ladungen innerhalb des Brillenglases erlaubt, so dass das Brillenglas eine vorteilhafte Nutzung des Bauvolumens einer Brille ermöglicht, da innerhalb des Brillengestells weniger Bauraum für eine elektrische Leitung benötigt wird.
In einer vorteilhaften Ausführung des Herstellungsverfahrens wird das Aufbringen der elektrischen Leitung derart durchgeführt, dass zunächst eine Schicht aus elektrisch leitendem Material flächig in einem Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes des Brillenglases aufgetragen wird. Die Schicht weist dabei eine Fläche von mindestens 1mm² (beispielsweise mindestens 0,5mm x 2mm), vorteilhafterweise mindestens 5mm² (beispielsweise mindestens 0,5mm x 10mm), insbesondere mehr als 10mm² auf (beispielsweise mindestens 0,5mm x 20mm). Dabei müssen die Abmaße der Schicht nicht rechteckig sein; vielmehr kann die Fläche irregulär sein und Rundungen aufweisen. Die flächige Schicht aus elektrisch leitendem Material kann beispielsweise mittels Bedampfung oder mittels Tauchen des Brillenglases in ein Bad mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit wie einem leitfähigen Lack, der anschließend aushärtet, aufgebracht werden. Anschließend wird ein Teil der aufgebrachten Schicht aus elektrisch leitendem Material wieder entfernt, so dass lediglich die gewünschte elektrische Leitung im Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes des Brillenglases verbleibt. Dazu können beispielsweise Teile der Schicht aus elektrisch leitendem Material mittels Fräsen entfernt werden. Weiterhin kann die elektrische Leitung mittels eines photochemischen Verfahrens herausgearbeitet werden. Dazu wird ein Fotolack aufbracht, dieser wird anschließend belichtet und entwickelt, so dass - je nach Fotolack - entweder die belichteten oder die unbelichteten Regionen des Fotolacks auf dem elektrisch leitenden Material verbleiben. Schließlich wird mittels Ätzen das elektrisch leitende Material an den Stellen entfernt, die nicht über den Fotolack geschützt sind. Auf diese Weise wird die elektrische Leitung erzeugt. Alternativ kann anstelle eine Fotolacks und den nachfolgenden Prozessschritten von Belichtung und Entwicklung mittels Siebdruck eine Struktur auf dem elektrisch leitenden Material aufgebracht werden, die verhindert, dass das elektrisch leitende Material beim nachfolgenden Ätzen entfernt wird.
In einer alternativen vorteilhaften Ausführung des Herstellungsverfahrens wird das Aufbringen der elektrischen Leitung derart durchgeführt, dass ein direktes Aufbringen des elektrisch leitenden Materials in Form einer strukturierten, vorgefertigten elektrischen Leitung erfolgt. Die strukturierte, vorgefertigte elektrische Leitung kann über einen Draht realisiert werden. Sie kann auch mehrere Drähte umfassen, die miteinander elektrisch verbunden sind. Zusätzlich oder alternativ kann die strukturierte, vorgefertigte elektrische Leitung aus einer Metallfolie bestehen, die beispielsweise ausgestanzt ist und somit ihre Struktur erhält. Die strukturierte, vorgefertigte elektrische Leitung wird in einem Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder dem Rand mit dem Brillenglas verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch ein Anpressen, durch Kleben oder mittels Schweißen realisiert werden.
Die beiden beschriebenen Verfahrensschritte zum Aufbringen der elektrischen Leitung können sowohl alternativ als auch gemeinsam durchgeführt werden. Sie ermöglichen die Integration von elektrischen Leitungen mit komplexen Topographien.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Herstellungsverfahren eines Brillenglases wird in dem Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes eine Vertiefung eingebracht, in der die elektrische Leitung aufgebracht wird. Die Vertiefung kann dabei über einen spanenden Prozess wie beispielsweise Fräsen in den Teilbereich eingearbeitet werden. Alternativ kann die Vertiefung des Brillenglases beim Gießen oder Pressen über die Konturen der Herstellungsform eingearbeitet werden. Die Vertiefung kann als Keil oder Nut ausgearbeitet werden; in die Vertiefung können Kanten oder Abrundungen eingearbeitet werden. In die Vertiefung wird anschließend das elektrisch leitende Material der elektrischen Leitung nach einem der oben beschriebenen, beispielhaften Verfahren eingebracht.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Herstellungsverfahren eines Brillenglases wird die in dem Teilbereich der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes eine Vertiefung eingebrachte elektrische Leitung mit einer elektrischen Kontaktierung verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei derart, dass elektrische Ladungen zwischen der elektrischen Kontaktierung und der aufgebrachten elektrischen Leitung transportiert werden können. Die Verbindung kann beispielsweise durch Löten oder Stecken, Verschrauben oder mittels Andrücken erfolgen. Die elektrische Kontaktierung besteht aus einem elektrisch leitenden Material. Sie kann beispielsweise als Steckverbindung, als Schraubverbindung, als Fläche für eine Klemmung, als Spitze oder als Feder ausgeführt sein.
Durch das Verbinden des Brillenglases mit einer elektrischen Verbindung wird das Herstellen einer elektrischen Verbindung zu einer elektrischen Leitung oder elektrischen oder elektronischen Komponenten außerhalb des Brillenglases ermöglicht.
In einem weiteren vorteilhaften Herstellungsverfahren eines Brillenglases wird zusätzlich eine Abschirmung auf das Brillenglas aufgebracht. Das Aufbringen der Abschirmung kann beispielsweise mittels Aufdampfen erfolgen. Ist das aufgedampfte Material nicht-leitend, so lässt sich darüber eine elektrische Isolation realisieren. Wird in einem zusätzlichen nächsten Schritt eine elektrisch leitende Schicht aufgedampft, so lässt sich darüber die aufgebrachte elektrische Leitung elektromagnetisch abschirmen. Vorteilhafterweise wird in diesem Fall eine weitere nicht-leitende Schicht aufgebracht.
Alternativ oder zusätzlich kann die Abschirmung mittels Tauchen in ein Bad erfolgen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine Anti-Kratzbeschichtung herstellen, wenn beispielsweise in der Flüssigkeit des Bades Nano-Partikel enthalten sind. Weiterhin kann mittels Tauchen eine elektrische Isolation aufgebracht werden oder eine Abschirmung vor Nässe und Feuchtigkeit.
Die Abschirmung kann auch in Form einer Folie aufgebracht werden, die beispielsweise mit dem Brillenglas verklebt oder verschweißt wird.
Das Aufbringen der Abschirmung kann vor und/oder nach dem Aufbringen der elektrischen Leitung erfolgen. Weiterhin kann sich die Abschirmung über die gesamte Vorderseite, Rückseite und/oder den Rand erstrecken. Handelt es sich um ein Brillenglas für eine Datenbrille oder für eine VR-Brille, so kann sich die Abschirmung auch zusätzlich über einen Abschnitt der Vorderseite, der Rückseite und/oder des Randes des Brillenglases erstrecken, der zur abbildenden Lichtführung einer Bilderzeugungseinheit oder eine Lichtquelle ausgebildet ist, um diesen ebenfalls beispielsweise vor Verkratzen zu schützen. Alternativ bedeckt die Abschirmung lediglich einen Teil von Vorderseite, Rückseite und/oder Rand, beispielsweise bis in einen Bereich mit einem Abstand von maximal 5mm, oder einem Abstand von maximal 2mm, zu der aufgebrachten und/oder nachfolgend aufzubringenden elektrischen Leitung.
Durch das erfindungsgemäße Aufbringen einer Abschirmung wird die elektrische Leitung vor mechanischen Einwirken, Feuchtigkeit oder elektromagnetischer Einstrahlung (bzw. Abstrahlung) geschützt. Weiterhin wird so eine elektrische Isolation realisiert. Auf diese Weise ist es möglich, eine integrierte elektrische Leitung genauso gut zu schützen wie eine in einem Brillengestell verlegt Leitung, wobei zusätzliche eine Einsparung von Bauvolumen und Gewicht erzielt wird.
Zusätzlich kann auf der Vorderseite und/oder der Rückseite des Brillenglases eine Anti-Reflex-Schicht (AR-Coating) beispielsweise in Form eines Interferenzschichtsystems oder eine Schicht, die die Benetzbarkeit der Oberfläche verringert (nach dem Lotos-Effekt), aufgebracht werden. Vorteilhafterweise wird eine solche Schicht nach dem Aufbringen der elektrischen Leitung auf das Brillenglas aufgebracht.
Es versteht sich, dass die genannten Verfahrensschritte in unterschiedlicher Reihenfolge und auch mehrfach durchgeführt werden können.
Es versteht sich weiterhin, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, näher erläutert. Es zeigen:

- 1 eine perspektivische Ansicht für ein Brillenglas eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brillenglases mit integrierter elektrischer Leitung;
- 2 (a) einen Schnitt durch das Brillenglas für ein erstes Ausführungsbeispiel; 2 (b) einen Schnitt durch ein Brillenglas für ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Berandung des Brillenglases;
- 3 (a) bis (d) eine Region des Schnittes durch ein Brillenglas nach dem ersten Ausführungsbeispiel in vier Varianten für eine Vertiefung im Brillenglas;
- 4 (a) bis (d) eine Region des Schnittes durch ein Brillenglas nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit vier Ausgestaltungen für eine Abschirmung zum Schutz einer in eine Vertiefung nach Variante (c) aus 3 eingefügten elektrischen Leitung;
- 5 eine Region des Schnittes durch ein Brillenglas nach dem ersten Ausführungsbeispiel (a) und nach dem zweiten Ausführungsbeispiel (b) und (c) mit elektrischen Leitungen auf dem Rand mit drei weiteren Ausgestaltungen einer Abschirmung;
- 6 die Aufsicht auf die Vorderseite für ein Brillenglas nach einem dritten Ausführungsbeispiel mit mäanderförmiger Leitung auf der Vorderseite des Brillenglases;
- 7 die Ansicht auf den Rand eines Brillenglases nach einem vierten Ausführungsbeispiel mit einer Ausbildung der elektrischen Leitung als Spule;
- 8 eine perspektivische Ansicht für eine Brille mit einem Brillenglas mit integrierter elektrischer Leitung, die als Antenne ausgebildet ist

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Brillenglas 1, das eine Vorderseite 10, eine Rückseite 20 und einen Rand 30 sowie eine erste elektrische Leitung 40 und eine zweite elektrische 42 umfasst. Die Vorderseite 10 und die Rückseite 20 des Brillenglases sind hier plan, so dass sie zusammen mit dem Rand 30 einen Zylinder bilden. Diese Form des Brillenglases dient einer vereinfachten Darstellung; das Brillenglas kann auch auf der Vorderseite und/oder der Rückseite gekrümmt ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide elektrische Leitungen 40 und 42 in den Rand 30 integriert. Die erste elektrische Leitung 40 verläuft entlang des Randes 30 und überstreicht dabei einen Winkel von etwa 300° von einer Achse aus gesehen, die durch die Mitte der Vorderseite 10 und die Mitte der Rückseite 20 gegeben ist (Symmetrie-Achse des Zylinders). Die zweite elektrische Leitung 42 verläuft entlang des Randes 30 und überstreicht dabei einen Winkel von etwa 270° von der genannten Achse aus gesehen. Die in der perspektivischen Darstellung durch das Brillenglas 1 verdeckten Abschnitte der ersten elektrischen Leitung 40 und zweiten elektrischen Leitung 42 sind als gestrichelte Linien dargestellt. Die in der perspektivischen Darstellung durch das Brillenglas 1 verdeckten Kante zwischen der Rückseite 20 und dem Rand ist als gepunktete Linie dargestellt.
In 2 (a) ist ein Schnitt durch das Brillenglas 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel entlang der in 1 eingezeichneten Schnittebene A dargestellt. Die Vorderseite 10 und die Rückseite 20 des Brillenglases 1 sind als Planflächen ausgeführt, so dass diese im Schnittbild als Geraden erscheinen. Die in das Brillenglas 1 integrierte erste Leitung 40 erscheint im Schnittbild auf dem Rand 30 als zwei Punkte; die in das Brillenglas 1 integrierte zweite elektrische Leitung 42 erscheint im Schnittbild auf dem Rand 30 als ein Punkte, da sie einen kleineren Winkel überstreicht. Der Rand 30 ist in dem ersten Ausführungsbeispiel plan ausgestaltet, d.h. die im Schnittbild gezeigte Verbindung zwischen Vorderseite 10 und Rückseite 20 ist eine Gerade. Eine solche Berandung des Brillenglases ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Brillenglasfassung, in die das erfindungsgemäße Brillenglas 1 eingebaut werden soll, ebenfalls auf ihrer Innenseite gerade ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel weist das Brillenglas 1 an seinem Rand 30 eine Facette auf. 2 (b) zeigt ein Schnittbild dieses Brillenglases entsprechend einer Schnittebene A. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rand 30 als Verbindung der Vorderseite 10 und der Rückseite 20 gekrümmt. Die erste elektrische Leitung 40 überstreicht einen Winkel um die Symmetrieachse des Brillenglases 1 wie im ersten Ausführungsbeispiel und ist somit als zwei Punkte eingezeichnet; die zweite elektrische Leitung 42 überstreicht wie im ersten Ausführungsbeispiel einen kleineren Winkel und ist als ein Punkt eingezeichnet.
Erfindungsgemäß ist in das Brillenglas 1 in einem Teilbereich der Vorderseite 10, der Rückseite 20 und/oder des Randes 30 eine Vertiefung eingelassen. In 3 (a) bis (d) sind für eine in 2 (a) eingezeichnete Region B verschiedene Varianten für eine Vertiefung dargestellt, die in den Rand 30 des Brillenglases 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel eingearbeitet sind. Dabei zeigt 3 (a) als eine erste Variante eine unregelmäßige Vertiefung 50; 3 (b) zeigt als zweite Variante eine keilförmige Vertiefung 52; 3 (c) zeigt als dritte Variante eine Vertiefung 54 in Form einer Nut; 3 (d) schließlich zeigt als vierte Variante einer Vertiefung 56 mit einem abgerundeten Profil.
Bei den in 3 (a) bis (d) gezeigten Vertiefungen handelt es sich um vier beispielhafte Varianten mit verschiedenen Profilformen. Weitere Profilformen sind denkbar oder eine Änderung der Profilform entlang einer Vertiefung. Weiterhin ist es möglich, eine Vertiefung nicht nur auf den Rand 30 zu beschränken; vielmehr kann eine Vertiefung zusätzlich oder alternativ in die Vorderseite 10 und/oder die Rückseite 20 eingearbeitet sein.
Vorteilhafterweise ist die integrierte elektrische Leitung in die Vertiefung eingebracht. 4 (a) zeigt eine elektrische Leitung 40, die in der dargestellten Schnittebene A in der Region B die Vertiefung 54 nicht komplett ausfüllt. Das leitende Material der elektrischen Leitung 40 schließt nicht bündig mit dem Rand 30 ab; vielmehr füllt das leitende Material die Vertiefung nicht komplett aus. Alternativ kann die elektrische Leitung 40 die Vertiefung komplett ausfüllen und somit mit dem Rand 30 bündig abschließen oder sogar über die Vertiefung hinausgehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die integrierte elektrische Leitung über eine Abschirmung gegenüber äußeren Einflüssen geschützt. 4 (b) bis (d) zeigen verschiedene Ausgestaltungen einer Abschirmung einer elektrischen Leitung 40 mit einer Vertiefung nach einer in 3 (c) dargestellten Variante gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Region B. In Fig. (b) füllt die integrierte elektrische Leitung 40 die Vertiefung 54 im dargestellten Schnittbild nicht komplett aus. Zusammen mit der Abschirmung 60 wird die Vertiefung 54 ausgefüllt. Die Abschirmung 60 schließt mit dem Rand 30 bündig ab. Eine alternative Ausgestaltung ist in 3 (c) dargestellt. Hier füllt die integrierte elektrische Leitung 40 die Vertiefung 54 komplett aus; die Abschirmung 62 überdeckt in dieser Ausgestaltung sowohl die elektrische Leitung 40 als auch einen Teil der Randes 30. In einer weiteren Ausgestaltung nach 4 (d) füllt die elektrische Leitung 40 die Vertiefung 54 nicht komplett aus; die aufgebrachte Abschirmung 64 füllt das verbleibende Volumen der Vertiefung 54 aus und erstreckt sich zusätzlich über einen Teil des Randes.
Weitere Ausgestaltungen für eine Abschirmung sind in 5 (a) bis (c) dargestellt. Dargestellt sind jeweils Schnittbilder für eine Region B nach dem ersten Ausführungsbeispiel (a) mit einem geraden Rand und nach dem zweiten Ausführungsbeispiel (b) und (c). mit einem gekrümmten Rand. Dabei weisen die Brillengläser in der dargestellten Region B jeweils keine Vertiefung auf; vielmehr ist die elektrische Leitung 40 jeweils direkt auf den Rand 30 aufgebracht. 5 (a) zeigt dabei eine Abschirmung 66, die die integrierte elektrische Leitung 40 überdeckt, über die integrierte elektrische Leitung 40 hinausgeht und sich auf einen Teil des Randes 30 erstreckt. In einer alternativen Ausgestaltung nach 5 (b) erstreckt sich die Abschirmung 68 nicht nur über die unmittelbare Nähe der integrierten elektrischen Leitung 40, sondern bedeckt zusätzlich den gesamten Rand 30 in der dargestellten Region B. Dabei kann die Abschirmung 68 sich über die gesamte Ausdehnung des Randes 30 für eine Schnittebene A erstrecken und somit bis an die Vorderseite 10 oder Rückseite 20 des Brillenglases 1 heranreichen (nicht dargestellt). Die Oberfläche der Abschirmung 68 kann dabei so gestaltet werden, dass sie an die Form der Brillenglasfassung angepasst ist; sie kann beispielsweise als Facette ausgestaltet sein. Eine weitere alternative Ausgestaltung zeigt 5 (c): hier ist die Oberfläche der Abschirmung 70 so geformt, dass sie die Form des Randes 30 nachbildet. In der dargestellten Ausgestaltung erstreckt sich die Abschirmung 70 über den gesamten Rand 30 in der dargestellten Region B. Dabei kann die Abschirmung 70 sich über die gesamte Ausdehnung des Randes 30 für eine Schnittebene A erstrecken und somit bis an die Vorderseite 10 oder Rückseite 20 des Brillenglases 1 heranreichen (nicht dargestellt). Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise leichter die Form einer Facette des Randes 30 von der Abschirmung 70 nachgebildet werden kann, um somit eine leichteres Haltern des Brillenglases 1 in einer Brillenglasfassung zu erlauben.
6 zeigt die Aufsicht (auf die Vorderseite 10) auf ein Brillenglas 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Beispiel ist die elektrische Leitung 44 in die Vorderseite 10 integriert. Ein Abschnitt der elektrischen Leitung 44 ist mäanderförmig ausgelegt. Die elektrische Leitung 44 insgesamt ist als Antenne ausgelegt. Auf diese Weise wird das Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Wellen ermöglicht. Die Bahn der als Antenne ausgelegten elektrischen Leitung 44 kann so ausgelegt werden, dass sie für das Senden und/oder Empfangen von Mobilfunk-, W-LAN-, Bluetooth- oder GPS-Signalen geeignet ist. Vorteilhafterweise befindet sich die elektrische Leitung dabei in einem Bereich der Vorderseite 10 (oder der Rückseite 20) des Brillenglases, der optisch wenig genutzt wird - beispielsweise nahe am Rand 30 des Brillenglases 1. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die integrierte elektrische Leitung 44 im Wesentlichen transparent ist, um zusätzlich die Sicht durch das Brillenglas 1 möglichst wenig zu beeinträchtigen.
Ist die elektrische Leitung 44 in die Vorderseite 10 und/oder die Rückseite 20 integriert, so ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche einer - vorzugsweise transparenten - Abschirmung so geformt ist, dass sie die Form der Oberfläche der Vorderseite 10 bzw. der Rückseite 20 nachbildet oder einer solche Form der Oberfläche der Abschirmung erzeugt wird, dass sich eine gewünschte Brechkraft für das Brillenglas 1 ergibt. Dazu kann bei der Herstellung die auf der Vorderseite 10 oder Rückseite 20 befindliche Abschirmung poliert werden, um die Oberflächenrauigkeit zu vermindern.
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist in 7 dargestellt. Es zeigt eine Seitenansicht (auf den Rand 30) eines Brillenglases. Hier ist die elektrische Leitung 46 auf dem Rand 30 des Brillenglases 1 in Form einer Spule integriert. Die elektrische Leitung 46 weist dabei drei Wicklungen auf. Mit anderen Worten überstreicht die integrierte elektrische 46 gegenüber einer Achse z, die durch die Mitte der Vorderseite 10 und die Mitte der Rückseite 20 des Brillenglases 1 definiert wird, einen Winkel α von 3x 360°. In 7 sind die in der Seitenansicht des Brillenglases 1 verdeckten Abschnitte der elektrischen Leitung 46 als gestrichelte Linie dargestellt. Die hier gezeigte als Spule ausgeführte integrierte elektrische Leitung 46 erlaubt es einerseits, über einen (im Vorzeichen wechselnden) elektrischen Strom ein (wechselndes) magnetisches Feld zu erzeugen, um beispielsweise Energie oder Informationen (im Wechselfeld kodiert) zu übertragen. Andererseits kann von außerhalb des Brillenglases über Induktion ein Strom in der integrierten elektrischen Leitung 46 erzeugt werden, um Energie oder Informationen in die als Spule ausgeführte elektrische Leitung 46 zu übertragen. Wird die integrierte elektrische Leitung 46 beispielsweise mit einem Akku elektrisch verbunden, so ist ein kabelloses Aufladen dieses Akkus möglich.
8 zeigt die perspektivische Ansicht für eine Brille 100 mit einem Brillenglas 1 mit integrierter elektrischer Leitung 44. Im dargestellten Beispiel ist die integrierte elektrische Leitung 44 als Antenne ausgestaltet. Die integrierte elektrische Leitung 44 ist dabei über zwei Kontaktierungen (nicht dargestellt) mit zwei elektrischen Leitungen 110a und 110b der Brille 100 elektrisch verbunden. Die elektrischen Leitungen 110a und 110b wiederum sind mit einer elektronischen Komponente 120 elektrisch verbunden. Die hier dargestellt erfindungsgemäße Brille 100 ermöglicht es, elektromagnetische Signale über die als Antenne ausgelegte, ins Brillenglas 1 integrierte elektrische Leitung 44 zu empfangen und über die Leitungen 110a und 110b an eine elektronische Komponente 120 weiterleiten. Weist die Brille 100 weiterhin eine Energiequelle und einen Lautsprecherbeispielsweise in Form eines Ohrhörers - auf (beides nicht dargestellt), so ermöglicht die Brille 100 beispielsweise die kabellose Übertragung von Signalen, die ggf. nach einer Umwandlung in der elektronischen Komponente 120 an die Lautsprecher (beispielsweise Musik) weitergeleitet werden.
Die in den 1 bis 8 gezeigten Ausgestaltungen der Vorderseite 10 und der Rückseite 20 als plane Flächen dient der Vereinfachung der Darstellung. Vorteilhafterweise weisen Vorderseite 10 und Rückseite 20 eine Krümmung auf, um beispielsweise eine positive oder eine negative Brechkraft zu erzeugen, um als korrigierendes Brillenglas fungieren zu können. Eine neutrale Brechkraft des Brillenglases bei gekrümmter Vorderseite 10 und Rückseite 20 ist ebenfalls möglich.
Die vorstehend genannten und in verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale der Erfindung sind dabei nicht nur in den angegebenen beispielhaften Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder allein einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Eine auf Verfahrensmerkmale bezogene Beschreibung einer Vorrichtung gilt bezüglich dieser Merkmale analog für das entsprechende Verfahren, während Verfahrensmerkmale entsprechend funktionelle Merkmale der beschriebenen Vorrichtung darstellen.
Bezugszeichenliste

1: Brillenglas
10: Vorderseite des Brillenglases
20: Rückseite des Brillenglases
30: Rand des Brillenglases
40, 42: elektrische Leitung
44: elektrische Leitung, die als Antenne ausgebildet ist
46: elektrische Leitung, die als Spule ausgebildet ist
50: Vertiefung in Seite des Brillenglases
52: keilförmige Vertiefung in Rand des Brillenglases
54: Vertiefung in Rand des Brillenglases in Form einer rechteckigen Nut
56: abgerundete Vertiefung in einer Seite des Brillenglases
60: Abschirmung, die in Vertiefung eingebracht ist
62: Abschirmung, die auf einer Seite des Brillenglases aufgebracht ist und Vertiefung und elektrische Leitung überdeckt
64: Abschirmung, die auf einer Seite des Brillenglases aufgebracht ist und sowohl die Vertiefung und elektrische Leitung überdeckt als auch in die Vertiefung eingebracht ist
66: Abschirmung, die auf einer Seite des Brillenglases aufgebracht ist und die elektrische Leitung und einen Teil der Seite bedeckt, wobei keine Vertiefung in die Seite eingebracht ist
68: Abschirmung, die auf einer Seite des Brillenglases aufgebracht ist und die elektrische Leitung und die Seite großflächig bedeckt, wobei keine Vertiefung in die Seite eingebracht ist
70: Abschirmung, die auf einer Seite des Brillenglases aufgebracht ist und die elektrische Leitung und die Seite großflächig bedeckt, wobei die die Oberfläche der Abschirmung die gleiche Geometrie aufweist wie die Oberfläche des Brillenglases
100: Brille
110a, b: elektrische Leitung in Brille
120: elektronische Komponente
A: Schnittebene durch das Brillenglas
B: Region in Schnittebene durch das Brillenglas im Bereich des Randes
z: Achse durch die Mitte von Vorderseite und Rückseite des Brillenglas
α: Drehwinkel um Achse z

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6278501 [0007]

Claims

Brillenglas (1) für eine Brille (100), umfassend - eine dem Auge eines Benutzers abgewandte Vorderseite (10) und eine dem Auge des Benutzers zugewandte Rückseite (20), wobei die Vorderseite (10) und die Rückseite (20) derart ausgebildet sind, dass sie eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas hindurch ermöglichen, - einen Rand (30), durch den die Vorderseite (10) von der Rückseite (20) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass (mindestens) eine elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) in mindestens einen Teilbereich der - Vorderseite (10), - der Rückseite (20) und/oder - des Randes (30) integriert ist.
Brillenglas (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei elektrische Leitungen (40, 42, 44, 46) vorgesehen sind, die elektrisch voneinander getrennt sind und sich insbesondere nicht gegenseitig elektromagnetisch beeinflussen.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilbereich der Vorderseite (10), der Rückseite (20) und/oder des Randes (30) eine Vertiefung (50, 52, 54, 56) eingelassen ist, in der die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) eingebracht ist.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) gegenüber äußeren Einflüssen abgeschirmt ist.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische (40, 42, 44, 46) Leitung eine elektrische Kontaktierung aufweist, durch die die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) von außerhalb kontaktiert werden kann.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) mindestens einen Startpunkt und mindestens einen Endpunkt aufweist, wobei eine Verbindung innerhalb der elektrischen Leitung (40, 42, 44, 46) vom Startpunkt zum Endpunkt nicht als kürzester Weg ausgebildet ist.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung als Spule (46) ausgebildet ist.
Brillenglas (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung als Antenne (44) ausgebildet ist.
Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) im Wesentlichen transparent ist.
Brille (100), die ein Brillenglas (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche umfasst.
Brille (100) nach Anspruch 10, durch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine elektrische und/oder elektronische Komponente (120) umfasst, die mit der ins Brillenglas (1) integrierten elektrischen Leitung (40, 42, 44, 46) elektrisch verbunden ist.
Brille (100) nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Datenbrille oder als VR-Brille oder als Kamera-Brille oder als Kopfhörer-Brille oder als Beleuchtungs-Brille ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases (1) für eine Brille (100), umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Brillenglasrohlings, - Herausarbeitung einer dem Auge eines Benutzers abgewandten Vorderseite (10), - Herausarbeitung einer dem Auge des Benutzers zugewandten Rückseite (20), derart dass die Vorderseite (10) und die Rückseite (20) eine abbildende Lichtführung durch das Brillenglas (1) ermöglichen, - Herausarbeitung eines Randes (30), durch den die Vorderseite (10) von der Rückseite (20) getrennt ist, - Aufbringen einer elektrischen Leitung (40, 42, 44, 46) in mindestens einen Teilbereich der Vorderseite (10), der Rückseite (20) und/oder des Randes (30).
Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases (1) nach Anspruch 13, wobei die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) dadurch aufgebracht wird, dass elektrisch leitendes Material flächig aufgetragen wird und anschließend selektiv entfernt wird und/oder dass eine strukturierte, vorgefertigte elektrische Leitung aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei in den Teilbereich der Vorderseite (10), der Rückseite (20) und/oder des Randes (30) eine Vertiefung (50, 52, 54, 56) eingebracht wird, in welche die elektrische Leitung (40, 42, 44, 46) aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei eine elektrische Kontaktierung mit der elektrischen Leitung (40, 42, 44, 46) verbunden wird.
Verfahren zur Herstellung eines Brillenglases (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei eine Abschirmung (60, 62, 64, 66, 68, 70) auf das Brillenglas aufgebracht wird.