Wie shape.line den störenden Einfluss des Brillenglasrandes auf das Sehen verbessert

Abb.1:  Die bei Minusgläsern am Brillenglasrand auftretenden Reflexionen können durch eine farblich auf die Fassung abgestimmte Randbeschichtung von shape.line elegant in die Brillenästhetik integriert werden. Vergleich der Wirkung identisch verglaster schwarzer Fassungen (-2dpt, n=1,5) mit und ohne schwarzer shape.line Randbeschichtung.

Jeder kennt es, aber kaum einer nimmt es wirklich zur Kenntnis: Fällt Licht auf den Rand des Brillenglases, so entsteht dort Streulicht, das über Totalreflexion durch das Glas geleitet wird, den gesamten Glasumfang illuminiert und dann durch Front-, Rückfläche oder Glasrand das Glas wieder verlässt. Ein Teil davon in Richtung Auge, wo es vom Brillenträger bewusst oder unbewusst wahrgenommen wird.

Abb.1 verdeutlicht wie die typischen Myopieringe den Gesamteindruck der Brille und des Brillenträgers nachteilig beeinflussen. Schon bei den hier verwendeten geringen Stärken (-2dpt, n=1,5) sind sie bei seitlicher Betrachtung deutlich zu erkennen und verändern signifikant die Ästhetik. Durch die Verwendung einer farblich auf die Fassung abgestimmten Randbeschichtung kann dieser Effekt aufgehoben oder stark gemindert werden. Hierzu sind seit Anfang 2024 qualitativ sehr hochwertige Randbeschichtungen in einer großen Anzahl von Farben unter der Marke shape.line verfügbar, siehe Abb.2.

Abb.2: shape.line - In einem maschinellen Prozess werden die Gläser nach der Randbearbeitung individuell beschichtet. Dabei sind sowohl ästhetische, als auch funktionelle, lichtabsorbierende Beschichtungen in einer Vielzahl von Farben herstellbar.

Auf der einen Seite können Randbeschichtungen so die Ästhetik erheblich verbessern. Auf der anderen Seite absorbieren Randbeschichtungen das am Brillenglasrand entstehende Streulicht und blocken von außen in den Rand einfallendes Licht ab, wie in Abb.1 gut zu erkennen ist. Das am Rand entstehende Streulicht wird durch die Beschichtung „verschluckt“ – der helle Rand verschwindet.

Wie das Streulicht vom Brillenglasrand genau das Sehen beeinflusst, ist ein sehr interessanter Punkt, der bisher noch wenig untersucht ist. Dass das Streulicht vom Glasrand das Sehen beeinflusst, steht allerdings fest. Viele Brillenträger berichten darüber und eine in 2022/ 2023 durchgeführte zwölfmonatige Studie belegt dies eindeutig.

Der Brillenglasrand „sammelt“ das Licht aus verschiedenen Richtungen ein

Wie das Licht über Front- und Rückfläche oder den Rand selber zum Glasrand gelangt und diesen zum Leuchten bringt, kann einfach aber eindrucksvoll mit einer Punktlichtquelle (z.B. Laserstrahl) visualisiert werden, Abb. 3. In diesem Fall tritt das grüne Licht des Lasers über die Frontfläche von oben in das -4dpt Brillenglas ein, wird durch Totalreflexion an einen Punkt des Randes geleitet und von dort durch Streuung und Totalreflexion im Glas auf den gesamten Randbereich verteilt. Von dort wird es erneut gestreut und verlässt das Glas in Teilen auch in Richtung des Auges des Brillenträgers, wie die Beleuchtung der Augenhöhle in Abb.3 sehr deutlich zeigt.

Abb.3: Über die Frontfläche eintretendes Licht führt durch Totalreflexion zur Illumination des Randes. Ein Teil des dort entstehenden Streulichtes strahlt in Richtung Auge und beeinflusst das foveale und periphere Sehen. Brille mit -4dpt Gläsern.

Interessant ist hierbei, dass das Laserlicht analog zu dem Licht einer Deckenbeleuchtung von oben in einem flachen Winkel auf die Frontfläche trifft. Der Auftreffpunkt ist dabei ein ganzes Stück vom Rand entfernt und trotzdem kann der Lichtstrahl das Glas nicht mehr verlassen und trifft mit seiner gesamten Leistung auf den Brillenglasrand. Ein Fall, der unabhängig von der Glasrandabdeckung durch die Fassung und möglichen Antireflexionsbeschichtungen in der Praxis immer und unvermeidlich auftritt.

Noch deutlicher wird dieses Phänomen, wenn das Licht nicht über die optischen Flächen, sondern über den Brillenglasrand selber eintritt, Abb.4. In diesem Fall fällt das Licht über den leicht über den Fassungsrand überstehenden Glasrand direkt in das Glas ein. Ein Fall, wie er nicht nur bei randlosen Brillen, sondern auch bei Vollrandfassungen häufig auftritt. Je nach Fassungsform, Stärke des Fassungsrandes und Glasstärke, ist dieses Phänomen bei Minusgläsern häufig temporal/ nasal und bei Plusgläsern oben zu beobachten. Im gezeigten Fall steht das Minusglas (-4dpt) leicht nach hinten über den recht breiten Fassungsrand hinaus. Von der Seite einfallendes Licht trifft diesen Teil des Randes und breitet sich, wie schon oben beschrieben, im Glas aus.

Abb.4: Tritt Licht über einen frei liegenden Teil des Randes in das Brillenglas ein, so breitet es sich durch Totalreflexion über den gesamten Glasrand aus.

Brillenglasrandbeschichtungen von shape.line eliminieren das Streulicht und führen so zu einer optimalen Sehqualität

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass störendes Streulicht sowohl über den Lichteintritt von außen in den Rand, als auch durch die Beleuchtung des Randes über Front- und Rückfläche des Brillenglases entsteht. Von dem entstehenden Streulicht erreicht ein Teil das Auge des Brillenträgers und führt bei diesem zu einem noch näher zu untersuchenden, unbewusst wahrgenommenen Sehstress.

Das störende Streulicht kann sicher unterdrückt werden, wenn eine Randbeschichtung den Eintritt von außen abblockt und weiterhin über stark absorbierende Eigenschaften verfügt. Hierdurch reduziert die absorbierende Randbeschichtung nicht nur die Reflektionen am Auftreffpunkt des Lichtstrahles, sondern auch an jedem weiteren Punkt des Randes, Abb. 5. Streulicht tritt kaum noch auf – es wird eine optimale Sehqualität und ein deutlich höherer Sehkomfort erreicht. Mit dem von shape.line entwickelten Demonstrator GlareVIS kann dieser wichtige Nutzen dem Konsumenten einfach und schnell verdeutlicht werden.

Abb.5.: Die absorbierende Randbeschichtung des linken Glases eliminiert das über Front- und Rückfläche eintretende Licht und blockt das von außen auf den freiliegenden Brillenglasrand treffende Licht. Das rechte Glas mit unbehandelten Glasrand zeigt die üblichen Myopieringe. Brille mit identischen Gläsern (-2dpt, n=1,5) im GlareVIS Demonstrator.

Die hier vorgestellte Technologie zur Randbeschichtung (shape.line) ist eine echte Innovation und für viele Augenoptiker Neuland. Auf der OPTI2024 wurde sie erstmalig dem Fachpublikum vorgestellt und ist nun für Augenoptiker in Form einer Dienstleistung verfügbar. Der Auftrag der Beschichtung erfolgt in einem automatisierten Prozess, bei dem das Material sehr präzise auf dem Rand appliziert wird. Ein vorheriges Abkleben oder nachfolgendes Abwischen von übergelaufener Farbe ist nicht notwendig. Das Glas selber wird unter Beachtung einiger weniger Hinweise wie gewohnt randbearbeitet und zum Beschichten eingeschickt. Die Anschaffung von eigenen Geräten oder Hilfsmitteln durch den Augenoptiker ist nicht erforderlich.

Auf der OPTI 2025 können sich Augenoptiker persönlich ein Bild von der Wirkung der Randbeschichtungen von shape.line machen. Besuchen Sie das Sales- und Entwicklerteam in Halle C4 am Stand C4.560.

Sie schaffen es leider nicht nach München? Dann besuchen Sie unsere Website www.shape-line-optic.de, um weitere Informationen zu erhalten.

Autoren:

Prof. Dr. Jörg Luderich, Technische Hochschule Köln

Christian Pöpperl, Shape Engineering GmbH