DE4310906A1 - Verfahren zum Tönen eines transparenten optischen Elements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tönen eines transparenten optischen Elements, beispielsweise eines Brillenglases.

Bei einem bekannten Tönungsverfahren wird ein Brillen­ glas, beispielsweise eine Kunststofflinse, in Farbe ge­ taucht, so daß mikroskopische Vertiefungen auf der Lin­ senoberfläche mit dem Farbstoff imprägniert werden. Bei diesem Verfahren ändern sich aber die Tönungsbedingun­ gen unvermeidlich. Solche Veränderungen ergeben sich aus verschiedenen Faktoren, beispielsweise der Tempera­ tur und Dichte der Farbe, dem Polymerisationsgrad und der Porosität einer Kunststofflinse usw. Es ist deshalb sehr schwierig, Kunststofflinsen mit genau übereinstim­ mender Einfärbung in großer Stückzahl herzustellen oder eine getönte Kunststofflinse zu realisieren, deren Farbe genau derjenigen eines Musters entspricht. Wenn ein Brillenglas aus Kunststoff gefertigt wird, der einen geringen Wärmewiderstand hat, ergibt sich außer­ dem eine leichte Verzerrung der Linsenoberfläche durch die Wärmeeinwirkung bei dem Tönungsverfahren.

Es gibt viele Kunststoffe, deren Oberfläche das Eindrin­ gen der Farbmoleküle verhindert. Solche Materialien können nach dem üblichen Tauchverfahren nicht einge­ färbt werden. Deshalb können solche Kunststoffe nicht für getönte Brillengläser eingesetzt werden, was zu einer begrenzten Auswahl möglicher Materialien für Brillengläser führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches Tönungsverfahren anzugeben, durch das viele transparen­ te optische Elemente leicht und kostengünstig mit einer oder mehreren vorgegebenen Farben getönt werden können, wobei eine größere Farbauswahl möglich sein soll und eine bestimmte Farbe mit größerer Genauigkeit als bis­ her reproduziert werden kann.

Der Grundgedanke der Erfindung zur Lösung dieser Aufga­ be besteht darin, daß ein leicht gefärbter, transparen­ ter Film auf eine Außenfläche des optischen Elements aufgebracht wird. Hierzu wird die Außenfläche des opti­ schen Elements mit einem Tönungsmittel beschichtet, welches eine farbige, transparente Filmschicht ausbil­ det.

Das transparente optische Element ist beispielsweise ein Brillenglas. Das Tönungsverfahren nach der Erfin­ dung kann vorteilhaft besonders dann angewendet werden, wenn das Brillenglas aus Glas oder Kunststoff besteht, in den sich Farbmoleküle nicht einlagern können. Es wurde bisher als unmöglich angesehen, nicht poröse Brillengläser aus Glas oder Kunststoff einzufärben, da solche Stoffe das Einlagern von Farbmolekülen nicht gestatten. Die Erfindung hat es jedoch möglich gemacht, auch solche Brillengläser zu tönen, indem eine leicht gefärbte, transparente Filmschicht auf der Außenfläche des Brillenglases ausgebildet wird.

Es sind zwei Arten von Tönungsmitteln bekannt, d. h. solche, die Farbstoff enthalten, und solche, die Pig­ mente enthalten. Obwohl jede Art von Tönungsmittel bei der Erfindung anwendbar ist, wird das Pigmentmaterial dem Farbstoff vorgezogen, da es wetterbeständiger ist.

Als Pigmentmaterial wird vorzugsweise ein solches ver­ wendet, das aus gefärbten, lichtdurchlässigen Partikeln besteht, deren mittlerer Durchmesser weniger als 1,0 µ m beträgt, vorzugsweise soll der mittlere Durchmesser kleiner als 0,5 µm sein. Ist der Teilchendurchmesser größer als 1,0 µm, so verschlechtert sich die Erschei­ nungsform des Brillenglases. Experimentell wurde gefun­ den, daß gute Ergebnisse mit Neo-Alex Nr. 100 erzielt werden, das von der Nihon Kakou Toryo Co. Ltd., in Japan vertrieben wird.

Die Erfindung kann auch auf ein mehrteiliges Brillen­ glas angewendet werden, das aus mindestens zwei lami­ nierten Hälften besteht. Die äußere Paßfläche einer der Linsenhälften wird mit einem Tönungsmittel beschichtet, um einen leicht gefärbten, transparenten Film auf dem optischen Element auszubilden. Diese Linsenhälfte wird dann an der getönten Fläche mit der anderen Linsenhälf­ te verbunden. Da der leicht gefärbte, transparente Film zwischen den beiden Linsenhälften liegt, ist er durch diese vollständig geschützt.

Der die Pigmente enthaltende transparente Film verbes­ sert die Verbindung der beiden Linsenhälften, wenn er erhitzt ist oder nachdem eine vorbestimmte Zeit vergan­ gen ist. Ähnlich kann bei einer Einzellinse, die mit dem gefärbten, transparenten Film beschichtet ist, die Haftung dieses Films an der Linse durch Erwärmen ver­ bessert werden. Die Haftung wird automatisch verbes­ sert, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist. Deshalb ist in der Praxis das Freiliegen des transpa­ renten Films an der Außenseite des optischen Elements unproblematisch.

Bei dem Tönungsverfahren können eine Sprühbeschichtung, ein Zentrifugieren, ein Tauchen usw. angewendet werden, solche Beschichtungsarten sind an sich bekannt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Kunststofflinse für Brillengläser bei Anwendung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens,

Fig. 2 die schematische Darstellung einer Kompositlinse für Brillengläser vor dem Zusammenfügen,

Fig. 3 eine vergrößerte schematische Dar­ stellung eines leicht gefärbten, transparenten Films an einer Kunst­ stofflinse und

Fig. 4 die vergrößerte schematische Darstel­ lung einer Kunststofflinse mit einer im Tauchverfahren aufgebrachten ge­ färbten Schicht.

Fig. 1 zeigt das Prinzip des Tönungsverfahrens, bei dem eine Kunststofflinse 11, die nach einem an sich be­ kannten Polymerisationsprozeß eine vorbestimmte Form erhalten hat, direkt mit einem leicht gefärbten, trans­ parenten Film 14 mittels einer Sprühvorrichtung 13 an einer Oberfläche versehen wird, beispielsweise an der Rückseite 12. Der gefärbte, transparente Film 14 kann entweder aus einem Pigment-Tönungsmittel oder einem Farbstoff-Tönungsmittel gebildet sein. Vorzugsweise sind mehrere Sprühvorrichtungen 13 vorgesehen, die ver­ schiedene Tönungsmittel enthalten und entsprechend der gewünschten Farbe bereit stehen. Es ist auch möglich, die Linse 11 durch Überlagern mehrerer Farben zu tönen.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung eines Tönungsmittels 14, d. h. eines Films, auf der Außenfläche der Linse 11. Fig. 4 zeigt eine Linse 11′, die in dem üblichen Tauchverfahren getönt und mit Farb­ stoffteilchen imprägniert ist, die in mikroskopische Vertiefungen der porösen Kunststofflinse 11′ ein­ gelagert werden, so daß sich eine Farbschicht 14′ er­ gibt. Bisher wurde die Farbstoffschicht 14′ auf der ge­ samten Oberfläche der Linse 11′ ausgebildet, indem diese insgesamt in ein Farbbad eingetaucht wurde, wäh­ rend bei der Erfindung die transparente Filmschicht 14 (Fig. 3) nur auf einer oder mehreren gewünschten Flä­ chen (Außenflächen) der Linse 11 ausgebildet wird.

Fig. 2 zeigt eine Kompositlinse für Brillengläser, die aus zwei laminierten Kunststofflinsenhälften 21 und 22 besteht, welche an Paßflächen 21a und 22a aneinander­ haften. Der leicht gefärbte, transparente Film 14 ist auf der Paßfläche 21a der Linsenhälfte 21 mit der in Fig. 1 gezeigten Sprühvorrichtung 13 aufgebracht. Die andere Linsenhälfte 22 haftet an dem gefärbten, trans­ parenten Film 14 der Paßfläche 21a der Linsenhälfte 21 an, wozu ein geeignetes Haft- oder Klebemittel dient.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Kompositlinse befindet sich die Filmschicht 14 zwischen den Linsenhälften 21 und 22 und liegt deshalb nicht nach außen frei. Auch wenn die Linsenhälften 21 und 22 unmittelbar nach dem Ausbilden der transparenten Schicht 14 auf der Paßflä­ che einer der Linsenhälften 21 und 22 zusammengebracht werden, wird die transparente Schicht 14 sich nicht von der Paßfläche 21a der Linsenhälfte 21 trennen.

Die Farbmuster werden vorzugsweise im Handel bereitge­ halten, so daß ein Kunde die Farbe wählen kann. Danach kann das Brillenglas unmittelbar mit der gewählten Farbe getönt werden, indem die Sprühvorrichtung 13 an­ gewendet wird, welche das gewählte Tönungsmittel ent­ hält. Das Tönungsverfahren nach der Erfindung bietet Vorteile hinsichtlich der Farbauswahl und der Reprodu­ zierbarkeit (d. h. Anpassung an Farbmuster), ist einfa­ cher durchzuführen und eignet sich besser zur Massen­ produktion als die zuvor bekannten Tönungsverfahren.

Die Erfindung kann vorteilhaft besonders für Linsen­ hälften 21 und 22 aus nicht porösem Kunststoff angewen­ det werden, in den die Farbpartikel nicht eingelagert werden können. In gleicher Weise kann die Erfindung je­ doch auch für ein optisches Element angewendet werden, das aus porösem Kunststoff besteht. Außerdem ist die Erfindung auch für Glaslinsen geeignet.

Claims (12)

1. Verfahren zum Tönen eines transparenten optischen Elements, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbe­ stimmte Fläche des optischen Elements mit einem Tönungsmittel beschichtet wird, um einen gefärb­ ten, transparenten Film darauf auszubilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element ein Brillenglas ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brillenglas eine Kompositlinse aus zumin­ dest zwei laminierten Linsenhälften ist, die an ihren Paßflächen aneinander haften.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gefärbte, transparente Film zuerst auf der Paßfläche einer der Linsenhälften ausgebildet wird und danach die andere Linsenhälfte an dem transpa­ renten Film befestigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tönen durch Sprüh­ beschichtung, Zentrifugieren oder Tauchen erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tönungsmittel aus einer Sprühvorrichtung aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tönungsmittel ge­ färbte, lichtdurchlässige Pigmentpartikel verwen­ det werden, deren mittlerer Durchmesser weniger als 1,0 µm beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Pigmentpartikel weniger als 0,5 µm beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß als Tönungsmittel ein Farbstoff verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element aus einem Kunststoff besteht, der kein Einlagern von Molekülen des Tönungsmittels ermöglicht.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das transparente opti­ sche Element aus Glas besteht.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sprühvorrich­ tungen wahlweise einsetzbar sind, die unterschied­ liche Tönungsmittel enthalten.