In einem Unternehmen der Firmengruppe des Weltmarktführers für die Herstellung von Brillegläsern haben sich neue Potentiale für die interne Prozessorganisation eröffnet. Das dänische Unternehmen passt die Gläser in die Fassungen und spart Zeit und Geld durch die elektronisch dokumentierten Arbeitsgänge. Sämtliche Ordner mit den Arbeitspapieren werden durch je einen Identifikator identifiziert.
Damit ist die Zeit der Papierwirtschaft endlich vorüber (ESSILOR DAENEMARK, Implementierung VON BERNDSEN DATEN).
Es handelt sich um ein Brillenglas mit einer kugelförmigen oder rotationssymmetrischen Asphärenvorder- und Unterseite (Rezepturoberfläche) und ein Herstellungsverfahren. Brillengläser unterscheiden sich in solche mit einer einzelnen Brechkraft und solche mit mehreren, aber zumindest zwei unterschiedlichen Brechkräften. Zurzeit werden aus technischen und optischen Gesichtspunkten bevorzugt Oberflächen mit variabler Brechkraft auf die Front einer Brillenglaslinse aufgebracht.
Zur Erzielung des richtigen dioptrischen Effekts (sphärisch, asymmetrisch und prismatisch) für jeden Anwender, zumindest an einigen Stellen des Brillenglases (vor allem im Nah- und Fernbereich), wird die Rückseite des Brillenglases in der Regel mit einer kugelförmigen oder torenförmigen Rezepturoberfläche ausgestattet, die mit handelsüblichen Bearbeitungsmaschinen zur optischen Bearbeitung erzeugt wird.
Ein stärkerer torischer Effekt auf der Front einer Brillenglaslinse wirkt sehr unattraktiv. In der heutigen Sprache wird das Brillenglas durch die Größen für die Kugel, den Hornhautverkrümmung und das Winkelprisma bezeichnet, die das Brillenglas am fernen und nahen Bezugspunkt einnimmt. An allen anderen Stellen der Linse können unterschiedliche Messwerte ermittelt werden, so dass der Dioptrieneffekt durch Funktion in x-, y-Koordinaten wiedergegeben wird.
Bekanntlich weisen multifokale Linsenoberflächen nur für die Designkonstellation ein optimales Korrekturergebnis auf. Wenn Sie einen Multidickenbereich mit einem von der Designkonstellation verschiedenen Rezeptbereich verwenden, leidet die Qualität des Bildes. Zur Vermeidung wird z.B. im Offenlegungsdokument DIN 42 10 008 DIN EN 42 10 008 DIN EN ISO 9001:2000 ein Vorgehen erläutert, bei dem eine weitere freie Oberfläche mit geringen Schwankungen von Kugel/Torus auch auf der Rückwand aufgesetzt wird.
Der Einsatz von Werkzeugen, die für eine Oberfläche geeignet sind, ist nicht notwendig. Bei den USA 2.878.721 wird ein Multifokus-Objektiv bezeichnet, bei dem die Multifokus-Oberfläche vorzugsweise auf der dem Auge zugewandten Linsenseite ist. Der andere Teil hat eine kugelförmige, ringförmige oder zylinderförmige Gestalt. Zur Erzielung einer konkaven Oberfläche, wie sie normalerweise für das Innere einer Linse benötigt wird, wird der Multifokusfläche eine kugelförmige, ringförmige oder zylinderförmige Oberfläche hinzugefügt, so dass der Effekt z.B. 6 dpt in einem Gebiet zustandekommt.
Mit der ersten Oberfläche wird die Anpassung an den einzelnen Benutzer explizit vorgenommen. Es gibt keine Hinweise auf eine Anpassung der Flächen an die jeweiligen Einbaubedingungen. Ein Brillenglas mit hoher Refraktionskraft und vorbestimmtem Hornhautverkrümmung (Astigmatismus) wird in der Norm DIN 18 05 561 bezeichnet. Der Sektor wird auf die Vorderseite oder Hinterseite aufgesetzt.
Hornhautverkrümmung kann auf der Vorderseite oder hinten betrachtet werden. Der Sektor wird entweder auf eine Kugel oder einen Torus/Zylinder aufgesetzt. Als Fertigungsverfahren wird das "Drehen" bezeichnet und eine Kugel als Ausgangsfläche angenommen. Die DIN EN 42 10 008 A 1 beschreibt ein Brillenglas mit einem multifokalen Bereich und einem freien Rezepturbereich.
An der Rückwand befindet sich eine Kugel oder ein Torus/Zylinder zur persönlichen Anbringung. Die Aufgabenstellung der Entwicklung ist es, aus einer relativ leicht zu fertigenden (rein sphärischen oder rotationssymmetrischen asphärischen) rohen Linse ein Brillenglas zu entwickeln, das rasch auf die Bedürfnisse des zukünftigen Anwenders abgestimmt werden kann. Laut Patentanmeldung wird diese Aufgabenstellung durch den charakteristischen Teil des ersten und sechsten Patentanspruchs erfüllt.
Das Besondere an dem originellen Brillenglas ist, dass es sehr kostengünstig in der Herstellung ist. Im Gegensatz zu der bei multifokalen Brillengläsern überall verwendeten Flüssigkeit hat die Frontlinse immer eine kugelförmige Oberfläche oder eine einfach rotationssymmetrisch geformte Asphärenoberfläche. Diese Oberfläche entscheidet wesentlich über die Ablenkung des Brillenglases.
Der Rücken ist eine für die jeweilige Rezepturbedingung speziell angepasste Multifokal-Rezepturoberfläche, die den Anforderungen der Dioptrienkorrektur hinsichtlich Kugel-, Astigmatik- und Prismenwirkung gerecht wird. Hierzu zählt vor allem die Notwendigkeit einer stärkeren Nahwirkung bei Alterssichtigkeit. Das erfinderische Brillenglas hat eine kugelförmige oder rotationssymmetrisch geformte asphärische Front und einen originell gestalteten multifokalen Rücken (Korrektionsfläche).
Nach der Erfindung werden alle Einzelanforderungen der Verordnung, bestehend aus kugelförmiger und asymmetrischer und prismatischer Einwirkung und deren Streuung in mm über dem Brillenglas, durch die Rezeptoberfläche erfüllbar. Von besonderem Interesse ist die Fähigkeit, die torischen Effekte zusammen mit den multifokalen Effekten auf dem Rücken aufzunehmen. Aufgrund der schlechten Ästhetik wird auf der Frontseite des Brillenglases keine der erforderlichen Einzelanforderungen der Verschreibung umgesetzt.
Das erfinderische Brillenglas hat keine Spitzen- und/oder Axialsymmetrie auf der Rückseite des Glases, sondern Multifokaleigenschaften. Das Objektiv hat eine Rückseite, die sich aus der Zugabe einer kugelförmigen oder Toric-Effekt-Komponente mit einer bifokalen, trifokalen oder gleitenden Sichtkomponente errechnet. Von Vorteil ist die Einzeloptimierung der Dioptrienwerte (Kugel, Hornhautverkrümmung, Prisma) auf der dem Blick zugekehrten Oberfläche des Glases aus zuvor festgelegten Ausgangsflächen, die Auswahl der Zielfunktion für Kugel, Hornhautverkrümmung und Hornhautverkrümmung oder daraus abgeleiteter Funktion und deren Gewichtung entsprechend den bei der Gestaltung der Ausgangsflächen gewonnenen Ergebnissen.
Oftmals wird eine Linse in schließlich vielen Stellen optimalisiert, die nahe genug beieinander stehen, so dass das Motiv auch zwischen den Stellen liegt. Mit Hilfe der Optimierungen an vielen Stellen kann das System linearisiert und als überdeterminiertes System von Gleichungen mit kleinsten Fehlerquadraten gelöst werden. Außerdem ist eine punktuelle Anpassung möglich.
Ein Optimieren in schließlich vielen, eng zusammenhängenden Stellen ist viel leichter als ein Optimieren in allen Stellen der Oberfläche und führt zu vergleichbaren Ergebnissen. Der ausgeklügelte Prozess zur Fertigung von multifokalen Brillengläsern ist dadurch gekennzeichnet, dass die nach zuvor durchgeführten konstruktiven Überlegungen entwickelten Ausführungen einer oder mehrerer Brillengläser aus Halbzeugen mit kugelförmigen oder asphärischen, rotationssymmetrisch gewölbten Stirnflächen mit einem Fassungsvermögen von etwa 1.000 mm bestehen.
Es können 10 verschiedene Brillenradien so gefertigt werden, dass die komplette einzeln benötigte Dioptrieneinstellung mit einer Freiformoberfläche auf der dem Augenwinkel zugekehrten Brillenglasseite durchgeführt wird, deren Gestalt sich aus einer Optimierungsberechnung mit den Designer-Ergebnissen als Optimierungsbeginn ergibt. Von Vorteil ist es, wenn eine Einzeloptimierung der Freiformflächen von zuvor festgelegten Ausgangsflächen aus durchgeführt wird, so dass die Rezepturwerte (Kugel, Hornhautverkrümmung, Prisma) in den Messpunkten erzielt werden.
Durch den Startbereich selbst, die Gestalt der einzelnen oder zusammenhängenden Zielfunktion und der einzelnen oder zusammenhängenden Gewichtsfunktion wird die Übereinstimmung des resultierenden Bereichs mit dem Startbereich wiederhergestellt. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zur Unterbringung der Platinen mit sphärisch oder asphärisch rotationssymmetrisch gewölbten Stirnflächen je nach Zahl der Stirnflächenradien eine gleich große oder kleinere Zahl geeigneter Halter für die Rückseitenbearbeitung zur Verfügung steht, so dass der Halter ohne weitere Hilfsmittel auskommt.
In einem ersten Beispiel dieser Entwicklung werden die dioptrische Effekte der Gleit- oder bifokalen Fläche oder der trifokalen Fläche und der kugelförmigen und torischen hinteren Fläche, die gegenwärtig auf der Front- und Rückwand eines Brillenglases verteilt sind, hinzugefügt und auf der Rückwand unter Berücksichtigung der kugelförmigen Frontseite aufgetragen. Im zweiten Beispiel wird ein Bedarfsprofil für das Objektiv erstellt, bestehend aus dioptischen Zieleffekten (sphärisch, asymmetrisch, prismatisch) an unterschiedlichen Stellen über die Linse oder über die gesamte Fläche verteilt.
Der Prismeneffekt ist in der Praxis meist nur in einem oder wenigen Stellen ersichtlich. Die Anforderungsprofile können durch Funktionalitäten über die Tasten j und j oder als Effektliste an vielen Stellen vorgegeben werden. Bei den Zielen wird eine Einzeloptimierung des Rezepturbereichs vorgenommen, so dass die Ziele im Sinn eines Best-Fit erzielt werden.
Bei der errechneten Auflösung unterscheiden sich die einzelnen Teile der Kugel, des Torus/Zylinders und des Prismas in unterschiedlichen Gebieten auf der Linse. Dies wird nur durch die Form der Rückseite erzielt. Das Vorderteil ist kugelförmig oder hat eine einfache rotationssymmetrische asphärische Struktur. Dazu ist als Ausgangswert ein Entwurf für einen Anwendungsfall im Parameterbereich in der Umgebung, an unterschiedlichen, nicht zu engen Auflagepunkten, mit definiertem sphärischen, astigmatischen und prismatischen Effekt anzugeben.
Es ist nun möglich, für jeden einzelnen Anwendungsfall eine neue Berechnung durchzuführen, die zu einer Adaption der Startoberfläche an die jeweilige Rezeptur führen, wodurch die Übereinstimmung der resultierenden Oberfläche mit der Design-Familie über die Startoberflächen, die Gestalt der Zielfunktion und die Gewichtsfunktion sicherstellt wird. Mit dem hier vorgestellten Prozess wird mit einer einzelnen, beliebig konfigurierbaren Oberfläche ein Mindestmaß an Bildfehlern im Designprozess erzielt, ungeachtet der erforderlichen speziellen sphärischen, astigmatischen oder prismatischen Einflüsse.
Grundvoraussetzung für die besondere Gestaltung ist z.B.: für das rechte und linke Augenpaar verschiedenste Effekte mit Auswirkungen auf die Kompensation von prismatischen Seiteneffekten. Durch die Anpassung an besondere Nutzungssituationen können unterschiedlichste Oberflächendesigns erstellt werden. Unter einer Design-Familie versteht man im Sinn dieser Entwicklung einen Satz von einer oder mehreren frei formbaren Startflächen und rechnerisch beschriebene Auswertungen der Abweichung der Dioptrienwirkung der zu erzeugenden Linse von den Targets.
Des Weiteren wird dem Entwurf eine rechnerisch beschreibende Vorschrift zugewiesen, für welche Rezepturanforderung, welche der grobstufigen Standard-Vorderseiten, welche Ausgangsfläche und welche Auswertungen für die Berechnung verwendet werden sollen. Bei sehr unterschiedlichen Größenwahrnehmungen beider Seiten (Aniseikonie) oder anderen außergewöhnlich starken Schwankungen zwischen beiden Seiten kann eine deutliche Steigerung durch gezielte Optimierungen erlangt werden.
Durch eine besondere Oberflächenoptimierung der Freiform (Rückseite des Brillenglases) kann die Rezeptur an den jeweiligen Wert angepasst werden. Der besondere Fertigungsvorteil der gezeigten innovativen Lösungen liegt darin, dass Standard-Spannwerkzeuge, z.B. Vakuum-Spannfutter mit angepassten Spannflächen, zur Aufnahme der Platinen mit kugelförmigen oder rotationssymetrischen Asphärenfrontflächen in der Verarbeitungsmaschine eingesetzt werden können.
Wird der Sickenabstand Ab verkleinert und die Ringelemente E zudem so ausgelegt, dass sie in axialer Richtung Azimut verschoben werden können, kann der Durchmesser für die Aufnahme von Platinen mit unterschiedlichen Rradien auf der Stirnseite mit einem Aufspannwerkzeug verändert werden. Sie können aber auch ganz ohne Zentrieren zum Rohling hin bearbeiten und statt dessen während der Verarbeitung Markierungen auf der Oberfläche platzieren, die eine spätere Ausrichtung des Brillenglases, z.B. zum Schleifen in den Brillenrahmen, ermöglichen.
Sie benötigen also nur 10 kugelförmige Stirnflächen und können dann alle Gleitlinsenprogramme für die unterschiedlichen Anwendungsfälle erstellen, die für dieses Werkstoff bestimmt sind. Die Phototropierung kann auf die Stirnseite des kugelförmigen Halbzeugs aufgesetzt werden. Im folgenden Beispiel ist eine Berechnung für ein erfinderisches Brillenglas (1 in Abbildung 3) dargestellt, bei der folgende Angaben beachtet wurden: mit Kugel (sph), Trommel (cyl) und Dioptrien (dpt).
Bei der Stirnfläche (2) handelt es sich um eine kugelförmige Oberfläche, die Position der Referenzpunkte (von vorn betrachtet in Bezug auf die geometrische Mitte): Die kugelförmige Stirnfläche (2) trifft die im Bereich von 6° geneigte Grundebene (3) am Ort des Geschehens auf. Bei der Rückseite (3) handelt es sich um eine optimale Gleitfläche. Sowohl die Bodenebenen (2, 4) der vorderen (2) als auch der hinteren Oberfläche (3) sind um 6° nach vorn geneigt und haben einen Mindestabstand von 4,1 cm zum anderen.
Die Abbildungen 4 a und 4 b zeigen auch die asthmatische (Bild 4a) und kugelförmige (Bild 4b) Ablenkung der Lichtscheibe nach dem Beispiel der Erfindung. In der folgenden Übersicht sind die Pfeilerhöhen der Rückwand (3) und damit der sichtbaren Gleitfläche angegeben, die Pfeilerhöhen sind von vorne in Bezug auf eine um 6° geneigte Bodenebene zu sehen.