DE102009004377A1

DE102009004377A1 - Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases, Computerprogrammprodukt, Verwendung und Brillenglasherstellungsgerät

Info

Publication number: DE102009004377A1
Application number: DE102009004377A
Authority: DE
Inventors: Rainer Sessner; Jochen Brosig; Robert Pfeffer; Dietmar Dr. Uttenweiler; Werner Dr. Müller
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2029-01-13
Also published as: DE102009004377C5; DE102009004377B4

Abstract

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases mit den Schritten: - Bereitstellen eines Werkstoffverarbeitungsgerätes (1); - Bereitstellen von Baudaten des Brillenglases; - Herstellen des Brillenglases gemäß den bereitgestellten Baudaten durch einheitenweises Anordnen zumindest eines Werkstoffes (22, 24, 32) mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes (1) sowie ein Computerprogrammprodukt, eine Verwendung und ein Brillenglasherstellungsgerät.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases, ein Computerprogrammprodukt, eine Verwendung und ein Brillenglasherstellungsgerät.
Herkömmlicherweise können zum Herstellen von Kunststoffbrillengläsern oder Blanks zwei schematisch verschiedene Herstellungsverfahren verwendet werden. Brillengläser und/oder Blanks können im Massensegment bei sphärischen, torischen und/oder progressiven Gläsern über Gießtechniken mittels Gießharz und -form hergestellt werden, wobei das Gießharz in eine vorher gefertigte Gießform gefüllt wird. Die Gießform stellt somit bereits die Negativform des fertigen Brillenglases oder Blanks dar. Eine Polymerisation des Gießharzes wird je nach verwendetem Gießharz thermisch und/oder über UV-Strahlung initialisiert. Bei thermoplastischen Materialien kann das Brillenglas oder Blank auch mittels einer Spritzgußtechnik hergestellt werden, wobei auch hier eine Negativform des endgültigen Brillenglases oder Blanks vorhanden ist. Dieses Verfahren erlaubt Brillengläser in großen Stückzahlen bei geringen Herstellungskosten zu produzieren. Je individueller die Glasgeometrien und je kleiner die Stückzahlen sind, desto größer sind jedoch die Herstellungskosten. Weiterhin ist es technisch nicht möglich, Einzelgläser über sogenanntes ”Rezeptgießen” herzustellen, d. h. Einzelgläser gemäß vorgegebenen Rezeptwerten über das vorgenannte Verfahren herzustellen.
Vielmehr wird bei Rezeptglasfertigung regelmäßig ein weiteres Herstellungsverfahren verwendet, wobei in diesem Verfahren insbesondere die mechanische Endbearbeitung über Schleifen und Polieren des vorgefertigten Brillenglases durchgeführt wird. Mit diesem Verfahren können einfache sphärische Gläser aber auch individuell gefertigte Gläser mit Freiformflächen hergestellt werden. Regelmäßig werden die Brillengläser auf Fräs-, Schleif und/oder Drehmaschinen vorgearbeitet und auf individuell gestalteten Poliermaschinen fertig bearbeitet. Je individueller das Glas gefertigt werden muß, desto mehr werden CNC-basierte Maschinen verwendet. Ausgangsprodukt ist hierbei ein auf die Bezugspunkte markierter Blank, der zuerst gerichtet auf eine Werkstückaufnahme fixiert wird. Herkömmlicherweise wird ein Hohlraum zwischen Werkstückaufnahme und Blank mit einem niedrigschmelzenden Metall ausgefüllt, so daß sich nach dem Erstarren des Metalls eine feste Verbindung zwischen der Werkstückaufnahme und dem Blank ergibt. Anstelle des Metalls können auch geeignete Kunststoffe verwendet werden.
Um für dieses Verfahren die Blankvielfalt in Grenzen zu halten, werden Blanks mit sehr viel Aufmaß versehen, so daß möglichst große Wirkungskombinationen abgedeckt werden können, das heißt, daß mit einer geringen Anzahl verschiedener Blanks möglichst große Wirkungskombinationen hergestellt werden können. Aufgrund des großen Aufmaßes der Blanks wird im Schnitt etwa 70% des Blankmaterials bei der Herstellung des fertigen Brillenglases zerspant. Einhergehend mit der großen Zerspanung können Veränderungen der inhärenten Materialspannung und somit Verformungen (Materialverformungen) des Blanks bzw. Brillenglases auftreten, wodurch die optische Qualität des endgültigen Brillenglases beeinflußt wird.
Weiterhin können bei der Bearbeitung von unrunden Gläsern Schwierigkeiten auftreten, da sich bei einer großen Entfernung der Randform von einem Kreis die Gefahr erhöht, daß der Werkstückhalter nicht mehr die benötigte Stützwirkung aufweist und die Bearbeitungswerkzeuge aufgrund von scharfen Kanten und Ecken beschädigt werden. Folglich ist der vorbeschriebene Bearbeitungsprozess für kreisrunde Gläser mit homogenem stetigen Flächendesigns optimiert, wobei insbesondere hohe Gradientenänderungen sowie sprunghafte, unstetige Flächendesigns mit dieser Fertigkungstechnologie nur bedingt hergestellt werden können.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektive und kostengünstige Herstellung insbesondere von individuellen Brillengläsern zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsvarianten und/oder Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases mit den Schritten:

– Bereitstellen eines Werkstoffverarbeitungsgerätes;
– Bereitstellen von Baudaten des Brillenglases;
– Herstellen des Brillenglases gemäß den bereitgestellten Baudaten durch einheitenweises Anordnen zumindest eines Werkstoffs mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes.

Vorteilhafterweise können gemäß der vorliegenden Erfindung Brillengläser in beliebigen Stückzahlen zu niedrigen Herstellungskosten hergestellt werden. Hierbei ist insbesondere vorteilhafterweise im wesentlichen keine Lagerkapazität mehr notwendig, da keine Blanks auf Lager gehalten werden müssen. Vielmehr können Brillengläser auf Anfrage bzw. bei Eingang einer Bestellung individuell angefertigt werden, ohne daß hierfür spezielle Gußformen und/oder spezielle Bearbeitungsmaschinen, wie beispielsweise Schleifmaschinen oder Poliermaschinen notwendig sind.
Ebenso wird eine spanende Fertigung vermieden, so daß vorteilhafterweise im wesentlichen kein Materialverlust durch Zerspanung vorliegt. Vielmehr wird Material im wesentlichen ausschließlich zur Fertigung des Brillenglases verwendet.
Weiterhin ermöglicht das vorliegende Verfahren spannungsfreie Gläser bzw. Gläser mit geringer Materialspannung herzustellen. Somit können weiterhin vorteilhafterweise Brillengläser hergestellt werden, die den hohen Anforderungen an moderne Brillengläser genügen, wobei insbesondere komplexe Bearbeitungsprozesse und/oder hohe Investitionskosten für einen Maschinenpark vermieden werden. Vielmehr ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, daß Brillengläser beispielsweise vor Ort bei einem Augenoptiker hergestellt werden können.
Der Begriff ”Brillenglas” wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, enthält insbesondere ein Standardglas, ein individuelles Brillenglas, ein Blank, d. h. ein Halbteil, aus welchem ein Standardglas oder ein individuelles Brillenglas hergestellt werden kann, usw. Die Begriffe „Glas” und „Brillenglas” können hierbei synonym verwendet werden. Falls ein „Blank” als bevorzugtes „Brillenglas” hergestellt wird, kann das Verfahren außerdem einen Schritt eines Bearbeitens des „Blanks” beinhalten, wobei dieser Schritt ein Zerspanen und/oder Schleifen und/oder Polieren und/oder Fräsen des „Blanks” umfassen kann.
Der Begriff ”einheitenweise” wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, beschreibt, daß zumindest eine Einheit, vorzugsweise eine Vielzahl von Einheiten des zumindest einen Werkstoffs angeordnet und weiterhin vorzugsweise miteinander verbunden werden und so die Brillenfassung hergestellt wird.
Bevorzugte Ausführungsvarianten des Verfahrens
Vorzugsweise kann durch das einheitenweise Anordnen des zumindest einen Werkstoffes der zumindest eine Werkstoff lagenweise aufgetragen werden, so daß durch lagenweises Auftragen des zumindest einen Werkstoffes das Brillenglas hergestellt wird.
Hierbei kann die Lage eine oder mehrere Einheiten des Werkstoffes umfassen. Eine Einheit eines Werkstoffes kann z. B. durch das Werkstoffverarbeitungsgerät bereitgestellt, beispielsweise dosiert werden, so daß eine Einheit eine vorgegebene Menge bzw. Volumen des Werkstoffes ist. Eine Einheit kann z. B. die kleinste Einheit des Werkstoffes sein, die durch das Werkstoffverarbeitungsgerät erzeugt bzw. abgeschieden werden kann. Beispielsweise kann bei im wesentlichen flüssigem bzw. plastisch verformbarem Werkstoff die kleinste Einheit die kleinste Menge Werkstoff sein, die von dem Werkstoffverarbeitungsgerät dosiert werden kann. Wird beispielsweise der Werkstoff durch ein Laserverfahren verfestigt und miteinander verbunden, kann die kleinste Einheit im wesentlichen dem Raumvolumen entsprechen, in dem das Laserlicht eine vorgegebene Energiedichte aufweist bzw. in dem das Laserlicht fokussiert wird.
Der Begriff ”erzeugt” kann in dieser Anmeldung beinhalten, daß der Werkstoff dosiert wird. Der Begriff ”erzeugt” kann auch beinhalten, daß der Werkstoff seine chemische bzw. physikalische bzw. mechanische Eigenschaft verändert. Beispielsweise kann eine Einheit dadurch erzeugt werden, daß elektromagnetische Strahlung in den Werkstoff eingestrahlt wird und insbesondere in dem Werkstoff fokussiert wird, so daß der Werkstoff zu der Einheit verschmilzt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Bindemittel dem Werkstoff zugeführt werden, so daß der Werkstoff durch das Bindemittel gebunden wird. Somit ist eine Einheit im wesentlichen die Menge Werkstoff, die durch das Bindemittel gebunden wird.
Zur Bildung des Brillenglases können eine Vielzahl von Einheiten insbesondere von kleinsten Einheiten aneinander angeordnet werden und miteinander verbunden werden.
Der Begriff ”lagenweise”, wie er im Sinne der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, beinhaltet beispielsweise, daß Werkstoffe bzw. Materialien aufeinander abgelagert werden. Hierbei kann ein Werkstoff bzw. Material ”lagenweise” abgelagert werden, indem eine erste Lage des Werkstoffes angeordnet wird und zumindest bereichsweise auf der ersten Lage eine zweite Lage des Werkstoffes bzw. eines anderen Werkstoffes angeordnet wird. Dieser Vorgang kann wiederholt durchgeführt werden, so daß eine Vielzahl von Lagen aufeinander angeordnet werden. Dies ist auch für eine Vielzahl von Werkstoffen möglich. Beispielsweise können zwei oder mehrere Lagen vorzugsweise im wesentlichen parallel angeordnet sein. Zwei oder mehrere Lagen können zumindest abschnittsweise aneinander angrenzen und/oder einander berühren. Zwei oder mehrere Lagen können auch eine gemeinsame Lage bilden.
Verschiedene Lagen können verschiedene Abmessungen aufweisen. Beispielsweise kann eine Lage eines Werkstoffes im wesentlichen die kleinste Einheit aus Werkstoff sein, die durch eine entsprechende Vorrichtung bzw. das Werkstoffverarbeitungsgerät herstellbar ist.
In anderen Worten kann eine Lage beispielsweise durch einen Tropfen eines Werkstoffes gebildet sein. In diesem Sinn kann eine Lage auch durch eine Vielzahl von Tropfen eines oder mehrerer Werkstoffe gebildet sein, die miteinander chemisch und/oder mechanisch verbunden sind. Somit ist eine Lage in einer allgemeinen Beschreibung ein dreidimensionales Objekt, mit einer Breite, einer Länge und einer Dicke. Verschiedene Lagen können verschiedene Breiten und/oder Längen und/oder Dicken aufweisen. Vorzugsweise kann die Dicke verschiedener Lagen im wesentlichen identisch sein und die Lagen können sich in Länge und/oder Breite unterschieden.
Vorzugsweise umfassen die Baudaten des Brillenglases zumindest

– Flächenabmessung des Brillenglases und/oder
– eine Form des Randes des Brillenglases.

Flächenabmessungen des Brillenglases können insbesondere Pfeilhöhen des Brillenglases beinhalten. Die Pfeilhöhen können beispielsweise von optischen Daten des Brillenglases abgeleitet werden.
Flächenabmessungen können

– eine Größe der objektseitigen und/oder augenseitigen Fläche beispielsweise in Quadratmillimeter bzw. Quadratzentimeter, usw. und/oder
– Krümmungsradien beispielsweise bei sphärischen und/oder torischen Flächen, und/oder
– Krümmungen von Hauptschnitten, insbesondere bei atorischen Flächen

Die Form des Randes des Brillenglases kann beispielsweise die Querschnittsform, insbesondere als Planfacette und/oder Spitzfacette und/oder Rille usw. beinhalten. Weiterhin kann die Form des Randes des Brillenglases die Umfangsform des Brillenglases beinhalten, beispielsweise im wesentlichen eckig, oval, rund, usw.
In anderen Worten können die Baudaten des Brillenglases insbesondere Daten bzw. Abmessungen im dreidimensionalen Raum umfassen bzw. sein.
Die optischen Daten können beispielsweise eine vorher bestimmte Verordnung bzw. Rezeptwerte des Benutzers des Brillenglases umfassen bzw. sein.
Die optischen Daten des Brillenglases können beispielsweise

– sphärische Wirkung,
– astigmatische Wirkung, d. h. Achslage und Zylinderstärke,
– Wirkung in Fern und/oder Nahbezugspunkt,
– Addition,
– Progressionslänge, usw.

Vorzugsweise beinhaltet das Bereitstellen der Baudaten des Brillenglases, die Baudaten unter Berücksichtigung von Benutzerdaten des Benutzers zu bestimmen.
Vorzugsweise werden die zu berücksichtigenden Benutzerdaten, die zumindest teilweise die optischen Daten umfassen, an dem Benutzer gemessen.
Das Messen der Benutzerdaten kann beispielsweise im wesentlichen manuell durch einen Augenoptiker erfolgen, wobei der Augenoptiker herkömmliche Geräte, insbesondere einen Pupillendistanzmesser, etc. verwenden kann. Es ist auch möglich, daß ein im wesentlichen automatisiertes System, insbesondere ein dreidimensionales System verwendet werden kann. Beispielhaft kann ein dreidimensionales Stereosystem verwendet werden, d. h. es kann beispielsweise ein 3D-Messgerät, insbesondere unter Bildung bzw. Verwendung von Stereobildern verwendet werden. Hierbei können alle oder lediglich eine Teilmenge der Benutzerdaten gemessen werden. Beispielhaft können ein oder mehrere Individualparameter gemessen werden.
Benutzerdaten können einen oder mehrere der folgenden Parameter umfassen:

– Pupillendistanz;
– monokularer Pupillenabstand;
– Hornhautscheitelabstand nach Bezugspunktforderung und/oder nach Augendrehpunktforderung;
– monokularer Zentrierpunktabstand;
– Zentrierpunktkoordinaten;
– Scheibenabstand;
– Dezentration des Zentrierpunktes;
– Scheibenhöhe und/oder -breite;
– Scheibenmittenabstand;
– Brillenglasvorneigung;
– Fassungsscheibenwinkel;
– Einschleifhöhe.

Vorzugsweise ist zumindest ein Werkstoff ein Polymer. Besonders bevorzugt ist das Polymer UV-härtendes Polymer.
Folglich kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes das (UV-härtende) Polymer lagenweise aufgetragen werden, ähnlich einem Tintenstrahldrucker, wobei ein Tintenstrahldrucker jedoch lediglich zweidimensional arbeitet und das Werkstoffverarbeitungsgerät dreidimensional arbeitet. Ein Tintenstrahldrucker druckt somit lediglich eine „Lage” Tinte, da die Tinte in der Papierebene angeordnet ist. Analog entspricht bei einem Tintenstrahldrucker ein Tropfen dem in dieser Anmeldung verwendeten Begriff Einheit, insbesondere kleinste Einheit, so daß eine Vielzahl von Einheiten, nämlich Tintentropfen eine Lage bilden. Erfindungsgemäß werden jedoch eine Vielzahl von Lagen im wesentlichen parallel zu einer Trägereinrichtung des Werkstoffverarbeitungsgerätes angeordnet. Somit könnte das Verfahren auch als dreidimensionales Strukturierungsverfahren bezeichnet werden. Hierbei kann das fertige Glas nach einem digitalen dreidimensionalen Datensatz des zu fertigenden Glases hergestellt werden. Der dreidimensionale Datensatz kann als „Baudaten” bezeichnet werden. Die Daten können neben den Flächenbeschreibungen auch Daten der endgültigen Form auch des Randes des Brillenglases umfassen.
Hierbei kann jede Lage einen oder mehrere Werkstoffe bzw. Materialien umfassen. Die Dicke einer jeden Lage kann vorzugsweise durch das Werkstoffverarbeitungsgerät vorgegeben sein. In anderen Worten ist es möglich, daß eine Lage nach Verfestigung des verwendeten Werkstoffes im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist. Somit sind eine Vielzahl von ”Platten” übereinander angeordnet.
Zur Bildung einer Lage wird zumindest ein Teilbereich des Werkstoffverarbeitungsgerätes relativ zu einer Unterlage bzw. Trägerplatte bewegt, wobei beispielsweise ein Abstand zwischen der Unterlage und des Werkstoffverarbeitungsgerätes bzw. eines Elements des Werkstoffverarbeitungsgerätes im wesentlichen konstant ist. Somit kann eine plattenförmige Lage gebildet werden, wobei die Unterlage und das Werkstoffverarbeitungsgerät bzw. ein Element des Werkstoffverarbeitungsgerätes parallel zu einer Ebene, die im wesentlichen mittels der Längenrichtung und der Breitenrichtung der Lage definiert ist, relativ zueinander bewegt werden. Es ist jedoch auch möglich, daß zur Bildung einer Lage die Unterlage und das Werkstoffverarbeitungsgerät bzw. das Element des Werkstoffverarbeitungsgerätes entlang der Dickenrichtung relativ zueinander bewegt werden.
Somit kann eine Lage eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen. Eine Lage kann aber auch eine nicht ebene Oberfläche aufweisen, zum Beispiel, wenn die Unterlage relativ zu dem Werkstoffverarbeitungsgerät bzw. dem Element des Werkstoffverarbeitungsgerätes bei der Herstellung der Lage parallel zu einer Dickenrichtung bewegt wird. Die Lage kann auch eine gekrümmte Oberfläche bzw. eine Oberfläche mit einer freien Form aufweisen. Beispielsweise kann die Form der Lage durch die Form der Unterlage vorgegeben sein. Ist die Unterlage beispielsweise gekrümmt, kann die Lage bzw. können die Lagen ebenfalls gekrümmt sein.
Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren, daß auch aufwendige Optiken, insbesondere solche mit starker lokaler konkaver Krümmung und/oder konkavem Knick in der Fläche, in einfacher und kostengünstiger Weise gefertigt werden können. Weiterhin vorteilhafterweise kann eine aufwendige Formrandung vermieden werden bzw. ist keinerlei Formrandung mehr notwendig, da das Brillenglas bereits inklusive der speziellen Form des Randes gefertigt werden kann. Weiterhin kann durch die lagenweise Polymerisation mittels beispielsweise der UV-Strahlung das Brillenglas im wesentlichen spannungsfrei bzw. mit nur geringer Materialspannung hergestellt werden.
Vorzugsweise werden nach Herstellung des Brillenglases mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes die Flächen des Brillenglases bearbeitet.
Beispielsweise kann das Brillenglas aus dem Werkstoffverarbeitungsgerät entfernt werden und mit einer geeigneten Vorrichtung bearbeitet werden.
Eine Bearbeitung kann beispielsweise Schleifen und/oder Polieren und/oder Sandstrahlen und/oder Waschen usw. in bzw. mit einer oder mehreren dafür ausgelegten Einrichtungen bzw. Geräten umfassen, welche in dem Werkstoffverarbeitungsgerät integriert sein können. Beispielsweise kann das Polieren als ein einfaches Polishing, insbesondere in einer Trommel mit Poliermitteln durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird beim Bearbeiten des Brillenglases zumindest eine Fläche, besonders bevorzugt beide Flächen des Brillenglases bei im wesentlichen konstanten optischen Eigenschaften bearbeitet.
Weiterhin vorzugsweise wird beim Bearbeiten des Brillenglases zumindest eine Fläche, besonders bevorzugt beide Flächen des Brillenglases derart bearbeitet, daß die optischen Eigenschaften des Brillenglases bzw. der Brillengläser korrigiert werden.
Vorteilhafterweise können somit herstellungsbedingte raue Stellen, insbesondere der objektseitigen Fläche und/oder der augenseitigen Fläche des Brillenglases vermindert bzw. minimiert oder vollständig entfernt werden. Diese Stellen können beispielsweise aufgrund einer Körnung des Werkstoffes vorliegen und/oder herstellungsbedingt sein. Hierbei können auch Fertigungsungenauigkeiten berücksichtigt werden und gegebenenfalls die optischen Eigenschaften des Brillenglases durch das Bearbeiten korrigiert, insbesondere auf vorgegebene Werte eingestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann durch Anpassung des Werkstoffs, beispielsweise durch Verwendung eines Polymers mit höherer Viskosität die Fertigungsgenauigkeit erhöht werden und/oder raue Stellen und/oder Stufen vermindert oder sogar vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich können in dem Werkstoffverarbeitungsgerät auch Motoren verwendet werden, die eine verbesserte Genauigkeit aufweisen, so daß Elemente des Werkstoffverarbeitungsgerätes, die den Werkstoff plazieren bzw. verformen exakt(er) positioniert werden können.
In anderen Worten ist es beispielsweise möglich, herstellungsbedingte und/oder materialbedingte raue bzw. körnige bzw. matte Fläche(n) des Brillenglases zu glätten und/oder optisch transparent zu machen. Es ist auch möglich, daß die optische Transparenz erhöht wird.
Die Dicke der Lagen des Werkstoffes können jeweils zwischen etwa 10 μm und etwa 20 μm, besonders bevorzugt etwa 16 μm betragen. Weiterhin vorzugsweise können Auflösungen zwischen etwa 0,1 mm und etwa 1 mm, besonders bevorzugt von etwa 0,6 mm hergestellt werden. Hierbei kann eine Fertigungstoleranz von zwischen etwa 0,01 mm und etwa 0,2 mm, besonders bevorzugt etwa 0,15 mm eingehalten werden.
Der Begriff „Auflösung”, wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, beinhaltet insbesondere die minimale Größe, mit der ein Strukturelement des Brillenglases herstellbar ist.
Die Fertigungsgeschwindigkeit kann zwischen etwa 8 mm pro Stunde pro Lage bei einer Lagendicke von etwa 10 μm bis etwa 50 μm bis etwa 30 mm pro Stunde pro Lage bei einer Lagedicke von etwa 10 μm bis etwa 50 μm betragen. Die Fertigungsgeschwindigkeit kann etwa 12 mm pro Stunde pro Lage bei einer Lagendicke von etwa 16 μm betragen. Die Fertigungsgeschwindigkeit kann auch etwa 20 mm pro Stunde pro Lage bei einer Lagendicke von etwa 30 μm betragen.
Vorzugsweise werden beim Herstellen des Brillenglases zumindest zwei Werkstoffe verwendet.
Beispielsweise kann ein Werkstoff ein Polymer sein, mit welchem das Brillenglas gebildet wird. Ein weiterer Werkstoff kann beispielsweise ein Stützmaterial sein. Das Stützmaterial kann beispielsweise an Stellen angeordnet werden, die später materialfrei sein sollen, d. h. die bei dem endgültigen Produkt, insbesondere dem endgültigen Brillenglas, materialfrei sein sollen. Beispielsweise kann das Stützmaterial löslich, insbesondere wasserlöslich sein und aus dem fertigen Brillenglas durch Spülen des fertigen Brillenglases mit Lösungsmittel, z. B. Wasser gelöst werden. Alternativ oder zusätzlich kann der weitere Werkstoff, d. h. der zweite, dritte, vierte, usw. Werkstoff auch ein Beschichtungsmaterial sein, mit dem eine oder beide Flächen des Brillenglases beschichtet werden. Beispielsweise kann der zweite Werkstoff ein Material sein, mit welchem eine Entspiegelungsschicht auf der augenseitigen und/oder objektseitigen Fläche des Brillenglases hergestellt wird.
Insbesondere können auch drei oder mehrere Werkstoffe verwendet werden, beispielsweise um ein Stützmaterial anzubringen und/oder um eine oder mehrere Schichten bzw. Beschichtungen an bzw. in dem Brillenglas anzuordnen. Vorzugsweise kann beispielsweise eine sphärische Vorderfläche durch beschichtete Objektträger beschichtet werden.
Vorzugsweise umfaßt ein Werkstoff ein Polymer und ein weiterer Werkstoff ein polymerfremdes Material.
Beispielsweise kann der zweite Werkstoff ein polymerfremdes Material umfassen bzw. sein. Das Stützmaterial kann beispielsweise polymerfremd sein. Es ist auch möglich, mit dem zweiten Werkstoff, insbesondere einem polymerfremden Material Strukturen, z. B. ähnlich zu Gravuren und/oder als Markenzeichen ausgebildet in das Brillenglas einzubringen. Beispielsweise kann die Struktur mittels des löslichen Stützmaterials in die Oberfläche des Brillenglases eingebracht werden. Nach Lösen des löslichen Stützmaterials mit dem Lösungsmittel sind somit Vertiefungen in die Oberfläche des Brillenglases eingebracht, die im wesentlichen identische Eigenschaften wie beispielsweise Gravuren aufweisen können. Ein aufwendiges Gravieren ist jedoch vorteilhafterweise nicht notwendig.
Vorzugsweise weisen die zumindest zwei Werkstoffe verschiedene Farbe und/oder Transmissionsgrad und/oder Brechungsindex auf.
In anderen Worten kann beispielsweise der erste Werkstoff ein im wesentlichen transparentes Polymer sein, mit welchem das Brillenglas herstellbar ist. Der zweite Werkstoff kann beispielsweise im wesentlichen identisch oder ähnlich zu dem ersten Werkstoff sein, jedoch eine andere Farbe, einen anderen Transmissionsgrad, einen anderen Brechungsindex, usw., aufweisen. Der zweite Werkstoff kann jedoch auch vom ersten Werkstoff eine im wesentlichen vollständig verschiedene chemische Zusammensetzung aufweisen. Beim Herstellen des Brillenglases können beispielsweise der erste und der zweite Werkstoff derart verwendet werden, daß aufgrund der anderen Farbe bzw. Transmissionsgrad, usw. mittels des zweiten Werkstoffes eine Struktur z. B. in Form einer Markierung, einem Zeichen, insbesondere einem Markenzeichen, usw. an dem Brillenglas angeordnet wird, insbesondere in das Innere des Brillenglases eingebracht wird.
Vorzugsweise wird mittels der zumindest zwei Werkstoffe zumindest eine Teilerschicht in das Brillenglas eingebracht.
Vorzugsweise wird mittels der zumindest zwei Werkstoffe zumindest eine Polarisationsschicht an dem Brillenglas angeordnet und/oder in das Brillenglas eingebracht.
Vorteilhafterweise können somit beispielsweise Beschichtungen an bzw. auf den Flächen, d. h. der augenseitigen Fläche und/oder der objektseitigen Fläche des Brillenglases angeordnet werden bzw. zusätzliche Schichten angebracht werden. Diese Schichten können besonders vorteilhaft im Inneren des Brillenglases angeordnet sein, so daß beispielsweise eine mechanische Verletzung und/oder eine Abtragung der Schicht(en) vermindert, insbesondere vermieden werden.
Vorzugsweise wird mittels der zumindest zwei Werkstoffe die Splittersicherheit vergrößert.
In anderen Worten ist es möglich, daß in das Brillenglas eine Sicherheitsschicht eingebracht wird, welche eine sehr hohe Elastizität aufweist. Diese Schicht ist innig, insbesondere chemisch mit dem Brillenglas verbunden. Somit wird gegenüber einem herkömmlichen Brillenglas die Splittersicherheit vergrößert. Insbesondere hat diese im Inneren des Brillenglases angeordnete Schicht die gleiche bzw. ähnliche Funktionalität, wie eine Folie, die in das Innere des Brillenglases eingebracht wird bzw. wie eine Folie, die zwischen zwei Hälften des Brillenglases angeordnet ist. Diese Schicht kann beispielsweise die Splittersicherheit vergrößern. Diese Schicht kann zusätzlich oder alternativ beispielsweise ebenfalls die gleiche Funktionalität wie eine Polarisationsfolie und/oder Polarisationsschicht aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann diese Schicht eine ähnliche, insbesondere die gleiche Funktionalität wie eine photochrome Folie und/oder Schicht bzw. Beschichtung aufweisen.
Eine Schicht kann über mehrere Lagen hinweg gebildet werden. Eine Schicht kann auch einer oder mehrerer Lagen entsprechen.
Vorzugsweise weist zumindest ein Werkstoff photochrome Eigenschaften auf.
Folglich ist es möglich, daß in einfacher Weise das Brillenglas photochrome Eigenschaften aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß eine Schicht des Werkstoffs mit photochromen Eigenschaften in das Brillenglas eingebracht wird. Es ist auch möglich, daß ein Polymer mit photochromer Eigenschaft verwendet wird und das Brillenglas aus diesem Polymer hergestellt wird.
Somit kann die Schicht aus Werkstoff ähnliche oder sogar identische Eigenschaften aufweisen, wie eine Folie und/oder ein anderweitig aufgetragene Schicht, z. B. wie eine aufgedampfte Schicht.
In anderen Worten ist es somit möglich, durch geschicktes Handling des Objektes beispielsweise Teilerschicht(en), Polarisationsschicht(en), Schicht(en) zur Splittersicherheit, insbesondere Schicht(en) mit photochromen Farbstoffen usw. exakt in einer gewünschten räumlichen Position im oder am Brillenglas anzuordnen. Hierbei können verschiedene Werkstoffe verwendet werden. Durch die Verwendung verschiedener Werkstoffe kann der gleiche Effekt erzielt werden, als ob eine körperlich ausgebildete Folie in oder an dem Brillenglas angeordnet wird. Dieser Effekt kann dadurch erreicht werden, daß eine Schicht, die nicht notwendigerweise vollständig zusammenhängend sein muß, sondern beispielsweise Aussparungen etc. aufweist, über mehrere Lagen hinweg in bzw. an dem Brillenglas angeordnet wird. Ein herkömmliches Brillenglas kann auf diese Art und Weise nicht hergestellt werden, da insbesondere Folien nicht im Inneren des Brillenglases angeordnet werden können bzw. auch beim Gießen des Brillenglases eine Folie nicht derart angeordnet werden kann, daß ihre genaue Position vorherbestimmbar ist. Das vorliegende Verfahren ermöglicht jedoch gerade eine genaue Positionierung beliebiger Schichten im Inneren des Brillenglases bzw. einen Schichtaufbau des Brillenglases. Hierbei kann diese Werkstoffschicht im wesentlichen senkrecht zu den Lagen sein, die durch das Werkstoffverarbeitungsgerät aufgetragen werden. IN anderen Worten kann das Brillenglas aus mehreren Lagen aufgebaut sein, wobei die in den Lagen verwendeten Werkstoffe ein oder mehrere Schichten bilden können.
Die im Inneren des Brillenglases angeordnete Schicht kann beispielsweise dadurch gebildet werden, daß Flächen in der durch das Werkstoffverarbeitungsgerät aufgetragenen Lagen umfassend den ersten Werkstoff und einen oder mehrere weitere Werkstoffe gebildet werden.
Vorzugsweise wird mittels des einen Werkstoffs eine Materialschicht in und/oder an dem zumindest einen weiteren Werkstoff gebildet.
Computerprogrammprodukt gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Befehle, die auf einem Datenträger gespeichert sein können und/oder als Signal verwirklicht sein können, welche, wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer bewirken, daß der Computer ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.
Verwendung eines Werkstoffverarbeitungsgerätes gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Werkstoffverarbeitungsgerätes zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Brillenglasherstellungsgerät gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Brillenglasherstellungsgerät umfassend ein Werkstoffverarbeitungsgerät und eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung, wobei das Brillenglasherstellungsgerät ausgelegt ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Bevorzugte Ausführungsformen des Brillenglasherstellungsgerätes
Das Brillenglasherstellungsgerät kann ein Werkstoffverarbeitungsgerät umfassen bzw. damit in Datenaustausch stehen und eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung, insbesondere als Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgelegt, umfassen bzw. damit in Datenaustausch stehen. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann insbesondere ein Display, beispielsweise in Form eines Computermonitors und eine Eingabeeinrichtung, beispielsweise Tastatur und Maus umfassen. Über die Eingabeeinrichtung können Parameter vorgegeben werden, z. B. kann ein Brillenglasdesign vorgegeben werden.
Das Brillenglas kann mittels des Computermonitors dargestellt werden. Das Brillenglas kann mittels der Eingabeeinrichtung geändert werden, d. h. das Brillenglas kann angepaßt werden. Das geänderte Brillenglas kann mittels des Computermonitors dargestellt werden. Die Darstellung kann vorzugsweise in Echtzeit erfolgen. Somit kann der Benutzer des Brillenglases bzw. der Augenoptiker, usw. das Brillenglas individualisieren und das Brillenglas am Computermonitor vor Herstellung des Brillenglases überprüfen. Weiterhin kann der Auftrag zum Herstellen des Brillenglases übermittelt werden.
Ferner kann das Brillenglasherstellungsgerät eine Meßeinrichtung umfassen bzw. damit in Datenaustausch stehen, wobei die Meßeinrichtung ausgelegt ist, physiologische Daten des Benutzers des Brillenglases zu messen. Die Meßeinrichtung kann beispielsweise ein 3D-Stereosystem sein.
Die obige Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Aspekte beschränkt. Vielmehr können beliebige Einzelmerkmale miteinander kombiniert und somit weitere Ausführungsvarianten und/oder Ausführungsformen und/oder Aspekte der Erfindung bereitgestellt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Brillenglas, das durch miteinander verbundene Lagen zumindest eines Werkstoffes aufgebaut ist.
Figurenbeschreibung
Bevorzugte Ausführungsvariante(n) der vorliegenden Erfindung wird/werden mittels nachfolgender Figuren beispielhaft beschrieben. Es zeigt
1a: eine schematische Ansicht eines Werkstoffverarbeitungsgeräts zu einem Zeitpunkt t₀;
1b: eine schematische Ansicht des Werkzeugverarbeitungsgeräts zu einem Zeitpunkt t₁;
1c: eine schematische Ansicht des Werkzeugverarbeitungsgeräts zu einem Zeitpunkt t₂;
1d: eine schematische Ansicht des Werkstoffverarbeitungsgeräts zu einem Zeitpunkt t₃;
1e: eine schematische Ansicht des Werkstoffverarbeitungsgeräts;
1f: eine schematische Ansicht eines Werkstoffverarbeitungsgeräts;
1g: eine schematische Detailansicht des Werkstoffverarbeitungsgeräts;
2: eine schematische Aufsicht eines Teils eines Werkstoffverarbeitungsgerätes;
3: eine schematische Aufsicht eines Teils eines Werkstoffverarbeitungsgerätes;
4: ein Flußdiagramm;
5: eine Schnittansicht eines Brillenglases
6: eine Schnittansicht eines Brillenglases.
1a zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht des Prinzips eines Werkstoffverarbeitungsgeräts 1. Das Werkstoffverarbeitungsgerät 1 umfaßt eine Trägerplatte 10 sowie zwei Werkstoffausgabeeinheiten 12, 14. Zur einfachen Beschreibung werden die beiden Werkstoffausgabeeinheiten 12, 14 als Düsen 12, 14 bezeichnet. Die Düsen 12, 14 sind ausgelegt, Werkstoff (schraffiert dargestellt) auszugeben. Der Werkstoff kann sowohl in den Düsen 12, 14 als auch in externen Speichereinheiten (nicht gezeigt) gespeichert sein, die mit den Düsen 12, 14 über weitere Geräte, beispielsweise Pumpen, Heizungen, usw. verbunden sind.
Weiterhin ist in 1a eine Werkstoffhärteinheit 16 dargestellt. Die Werkstoffhärteinheit kann beispielsweise eine Quelle elektromagnetischer Strahlung, insbesondere eine UV-Lampe 16 sein. Weiterhin ist in 1a schematisch UV-Strahlung 18 dargestellt. Zusätzlich zu der UV-Strahlung 18 oder alternativ zu der UV-Strahlung 18 kann auch Wärmestrahlung, Teilchenstrahlung, ein Gas- bzw. Dampf von der Werkstoffhärteinheit 16 ausgegeben werden.
In 1a ist das Werkstoffverarbeitungsgerät 1 zu einem Zeitpunkt t₀ dargestellt.
1b zeigt das Werkstoffverarbeitungsgerät 1 zu einem Zeitpunkt t₁ nach dem Zeitpunkt t₀. 1b zeigt eine erste Lage 20 eines ersten Werkstoffes 22 auf der Trägerplatte 10. Die erste Lage 20 ist parallel zu der Trägerplatte 10. Zwischen dem Zeitpunkt t₀ und dem Zeitpunkt t₁ wurde der erste Werkstoff 22 mittels der Düse 12 auf die Trägerplatte 10 aufgetragen. Mittels der UV-Strahlung 18 wird der erste Werkstoff 22 gehärtet.
1c zeigt das Werkstoffverarbeitungsgerät 1 zu einem Zeitpunkt t₂ nach dem Zeitpunkt t₁. Wie in 1c dargestellt ist, wurde zwischen dem Zeitpunkt t₁ und dem Zeitpunkt t₂ ein zweiter Werkstoff 24 und im Anschluß an den zweiten Werkstoff 24 weiterer erster Werkstoff 22 auf die Trägerplatte 10 aufgetragen. Die Lage 20 umfaßt somit den ersten Werkstoff 22 und den zweiten Werkstoff 24, wobei der zweite Werkstoff 24 in den ersten Werkstoff 22 eingebettet ist.
1d zeigt das Werkstoffverarbeitungsgerät 1 zu einem Zeitpunkt t₃. In 1d ist dargestellt, daß auf die erste Lage 20, die den ersten Werkstoff 22 und den zweiten Werkstoff 24 umfaßt, eine zweite Lage 26 aufgetragen wurde. Die zweite Lage 26, wie sie in 1d dargestellt ist, besteht lediglich aus dem ersten Werkstoff 22. In weiteren Arbeitsschritten können weitere Werkstoffe in die zweite Lage 26 eingefügt werden. Beispielsweise kann sich an den ersten Werkstoff 22 der zweite Werkstoff 24 anschließen. Der zweite Werkstoff 24 kann somit eine Teilerschicht und/oder eine Polarisationsschicht usw. bilden, wenn sich der zweite Werkstoff 24 über mehrere Lagen zumindest teilweise zusammenhängend erstreckt. Es ist auch möglich, daß eine Vielzahl weiterer Lagen (nicht gezeigt) aufgetragen werden.
Alternativ oder zusätzlich können auch eine Vielzahl weiterer Werkstoffe verwendet werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, daß eine Vielzahl von Düsen (nicht gezeigt) eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere (weitere) Düsen verschiedene Werkstoffe auftragen, indem zum Beispiel die entsprechenden Düsen vollständig gelehrt werden und neue Werkstoffe in die entsprechenden Düsen eingegeben werden.
1e zeigt schematisch einen weiteren Bearbeitungsschritt. Hierbei kann/können mittels einer Formeinrichtung 27 der erste Werkstoff 22 und/oder der zweite Werkstoff 24 bearbeitet werden. Vorzugsweise kann im noch plastisch verformbaren Zustand des ersten und/oder des zweiten Werkstoffes 22, 24 die Form des ersten und/oder zweiten Werkstoffes 22, 24 zumindest bereichsweise an die Form der Formeinrichtung 27 angepaßt werden. Dies kann z. B. sein, bevor der erste und/oder der zweite Werkstoff 22, 24 ausgehärtet ist, wobei ein Aushärten z. B. durch Abkühlen des Werkstoffes 22, 24 und/oder Beleuchten des Werkstoffes 22, 24 mit elektromagnetischer Strahlung, usw. möglich ist. Die Formeinrichtung 27 kann z. B. eine Rollkugel, ein Zylinder, eine Walze, eine Klinge, usw. sein. Insbesondere kann die Formeinrichtung 27 ausgelegt sein, den ersten und/oder den zweiten Werkstoff 22, 24 zumindest bereichsweise zu glätten. Der in 1e gezeigt Bearbeitungsschritt kann zeitgleich mit dem Anordnen der ersten und/oder der zweiten Lage 20, 26 durchgeführt werden. Es ist auch möglich, daß der Bearbeitungsschritt nachträglich durchgeführt wird, wobei die Formeinrichtung 27 ausgelegt sein kann, den Werkstoff 22, 24 plastisch zu verformen. Hierbei kann die Formeinrichtung 27 beheizbar sein bzw. eine Chemikalie absondern, Es ist auch möglich, daß der Werkstoff 22, 24 zumindest bereichsweise aufgeweicht wird, bevor die Formeinrichtung 27 eingesetzt wird. Dies kann z. B. durch Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung und/oder Einwirken einer Chemikalie als Flüssigkeit und/oder Dampf erfolgen.
1f zeigt eine Ausführungsform mit einer gekrümmten Unterlage, bzw. Trägerplatte 10. An der Trägerplatte 10 sind zwei Lagen 20, 26 des ersten Werkstoffs 22 angeordnet. Die erste Lage 20 des ersten Werkstoffes entspricht in diesem Beispiel der Minimalmenge des ersten Werkstoffes, der von der Düse 12 abgesondert werden kann. In anderen Worten besteht in diesem Beispiel die erste Lage 20 aus einer Einheit des ersten Werkstoffes 22. Die zweite Lage 26 besteht in diesem Beispiel aus zwei Einheiten des ersten Werkstoffes 22. Insbesondere kann die in 1f dargestellte Anordnung der Einheiten des ersten Werkstoffes 22 in der zweiten Lage 26 dadurch möglich sein, daß der erste Werkstoff als Pulver, Flüssigkeit, Fluid, Gel, usw. vorliegt (nicht gezeigt) und die Einheiten durch Einbringen einer Flüssigkeit oder durch Einstrahlen und Fokussieren elektromagnetischer Strahlung erzeugt wird.
Es ist möglich, daß die erste Lage 20 durch eine Vielzahl von Einheiten, beispielsweise sieben Einheiten des ersten Werkstoffes 22 gebildet wird, wie in 1g dargestellt. Hierbei können sich aufgrund von Materialeigenschaften des ersten Werkstoffes 22 die einzelnen Einheiten zu einer durchgängigen Lage bzw. in diesem Fall einer Schicht verbinden, die z. B. eine ebene Oberfläche aufweist, wie in den vorangehenden Figuren beschrieben wurde oder, die eine unebene Oberfläche aufweist.
Es ist auch möglich, daß die Lage des ersten Werkstoffes durch Fokussieren elektromagnetischer Strahlung, z. B. durch Fokussierung von Laserlicht in einem Medium gebildet wird. Somit kann z. B. eine kontinuierliche Lage gebildet werden, in dem der Fokus der elektromagnetischen Strahlung in dem Medium bewegt wird, ohne die Strahlung zu unterbrechen. Gemäß diesem Beispiel können somit in der vorliegenden Anmeldung der Begriff ”lagenweise” und der Begriff ”einheitenweise” auch synonym verwendet werden.
1a bis 1g zeigen beispielhafte Möglichkeiten, die verschiedenen Lagen und Schichten des ersten 22 und/oder zweiten Werkstoffes 24 anzuordnen. Es ist auch möglich, daß beispielsweise in einem Becken der erste Werkstoff vollständig flüssig vorhanden ist und durch Einstrahlung beispielsweise von Laserlicht, welches an der Oberfläche bzw. im Inneren des flüssigen Werkstoffs fokussiert wird, den flüssigen Werkstoff zu härten bzw. als Feststoff abzuscheiden und so lagenweise das Brillenglas herzustellen.
Es ist auch möglich, daß der erste Werkstoff als Festkörper vorliegt und beispielsweise durch Einstrahlung von Laserlicht lagenweise der pulverförmige Werkstoff verschmolzen wird. Hierbei kann auf jede Lage des festen Werkstoffes eine Lage pulverförmiger Werkstoff aufgetragen und mit der vorherigen Lage verbunden werden und dadurch das Brillenglas lagenweise hergestellt werden. Es können auch verschiedene Werkstoffe alternierend aufgetragen werden. Alternativ oder zusätzlich zu der Laserlichtquelle können auch Flüssigkeiten über Düsen in den pulverförmigen oder flüssigen Werkstoff eingebracht werden, die den Werkstoff lagenweise erhärten und die Lagen sukzessive miteinander verbinden.
Als bevorzugtes Verfahren zum elementweisen bzw. lagenweisen Herstellen des Brillenglases kann beispielsweise ein 3D-Druckverfahren, ein Laser-Sinteringverfahren, ein Stereolithographieverfahren, usw. verwendet werden.
Somit läßt sich, wie oben beschrieben wurde, ein Brillenglas definieren und herstellen, wobei beispielsweise einem Augenoptiker in einem Gerät vereint ein Brillenglasherstellungsgerät gegebenenfalls mit einem Beschichtungsgerät zur Verfügung steht, so daß beispielsweise der Augenoptiker vor Ort Brillengläser basierend auf Daten des Brillenträgers herstellen kann. Vorzugsweise kann in das Herstellungsgerät auch eine Brillenglasberechnungseinheit integriert sein, die beispielsweise Berechnungsroutinen für eine individuelle Optimierung von Brillengläsern umfaßt. Alternativ oder zusätzlich können auch ein oder mehrere Meßinstrumente integriert sein, die beispielsweise die physiologischen Daten des Brillenträgers bestimmen, insbesondere messen und gegebenenfalls berechnen.
2 zeigt eine Aufsicht der Trägerplatte 10, ohne daß weitere Details des Werkstoffverarbeitungsgeräts 1 dargestellt sind, d. h. ohne daß insbesondere die Düsen 12, 14 und die UV-Lampe 16 dargestellt sind. Vielmehr zeigt 2 die erste Lage 20, die mittels des ersten Werkstoffes 22 und des zweiten Werkstoffes 24 auf die Trägerplatte 10 aufgetragen wurde. Die Lage 20 bildet somit beispielsweise die erste Lage eines Brillenglases. In anderen Worten entspricht die erste Lage 20 einer Schnittansicht eines Brillenglases (nicht gezeigt), wobei beispielsweise die in 2 links dargestellten Vorderflächen des ersten Werkstoffes eine Fläche 28, beispielsweise eine augenseitige Fläche 28 des Brillenglases bilden. Die gegenüber, d. h. in 2 auf der rechten Seite angeordneten weiteren Flächen des ersten Werkstoffes 22 können beispielsweise die weitere Fläche 30, d. h. die objektseitige Fläche 30 des Brillenglases bilden.
2 zeigt insbesondere eine schematische vergrößerte Darstellung, so daß die augenseitige Fläche 28 und die objektseitige Fläche 30 nicht als kontinuierliche Flächen dargestellt sind, sondern vielmehr Stufenform aufweisen. Es ist möglich, daß aufgrund der hohen Auflösung während der Herstellung die gezeigten Stufen vom Benutzer des Brillenglases nicht als solche wahrgenommen werden. Weiterhin kann es möglich sein, daß in einem oder mehreren nachgelagerten Schritten die augenseitige Fläche 28 und/oder die objektseitige Fläche 30 bearbeitet, insbesondere poliert werden, so daß eine glatte Oberfläche im wesentlichen ohne Stufen entsteht.
Der zweite Werkstoff 24 bildet (über mehrere Lagen hinweg) eine Materialschicht 31 im Inneren des Brillenglases (nicht gezeigt). Diese Materialschicht 31 kann beispielsweise photochrome Eigenschaften und/oder Polarisationseigenschaften und/oder höhere Flexibilität usw. als das umgebende Brillenglas aus dem ersten Werkstoff 22 aufweisen.
Insbesondere ist es möglich, daß die Materialschicht 31 aus dem zweiten Werkstoff 24 eine exakt vorgegebene Position im Inneren des Brillenglases aufweist. Dies ist, wie in den 1a bis 1d gezeigt ist, in einfacher Weise möglich, da die verschiedenen Werkstoffe beliebig anordenbar sind. Somit ist es durch geschicktes Handling möglich, Teilerschichten, Polarisationsschichten, Schichten zur Splittersicherheit, insbesondere mit photochromen Farbstoffen, usw. exakt in eine gewünschte räumliche Position im Brillenglas zu bringen. Hierbei kann es notwendig sein, daß das Brillenglas bzw. die entsprechende Baustufe des Brillenglases mit der Trägerplatte 10 durch Rotation und/oder Translation in die notwendige räumliche Ausrichtung gebracht wird. Dies kann alternativ oder zusätzlich zu einer Positionierung der Düsen 12, 14 vorgenommen werden.
3 zeigt eine schematische Ansicht gemäß 2, wobei jedoch auf der augenseitigen Fläche 28 ein dritter Werkstoff 32 angeordnet ist, der eine Materialschicht 34 bildet. Der dritte Werkstoff 32 entspricht beispielsweise einer Beschichtung der augenseitigen Fläche beispielsweise einer Entspiegelung der augenseitigen Fläche. Somit ersetzt die Materialschicht 34 aus dem dritten Werkstoff 32 ein Aufdampfen einer Schicht, beispielsweise einer Entspiegelungsschicht, einer Polarisationsschicht, usw. und/oder ein Anordnen einer entsprechenden Folie.
4 zeigt ein Flußdiagramm eines beispielhaften Ablaufs einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt S1 wird ein Werkstoffverarbeitungsgerät bereitgestellt. Der Schritt S1 kann ein Initialschritt sein, d. h., daß die folgenden Schritte wiederholt durchgeführt werden können und der erste Schritt lediglich einmal durchgeführt wird.
In einem zweiten Schritt S2 werden die Baudaten des Brillenglases bereitgestellt. Das Bereitstellen der Baudaten eines Brillenglases kann beispielsweise umfassen, daß konkrete Baudaten, insbesondere Pfeilhöhen des Brillenglases aus einer Datenbank ausgelesen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß Rezeptdaten des Benutzers des Brillenglases aus einer Datenbank ausgelesen werden und ein entsprechendes Brillenglas basierend auf diesen Rezeptdaten, berechnet wird, wobei insbesondere Flächen des Brillenglases berechnet werden können, und, basierend auf diesen Flächen, Pfeilhöhen berechnet werden können, so daß die vorgegebenen optischen Eigenschaften, insbesondere die Rezeptwerte erreicht werden.
Es ist auch möglich, daß in Schritt S2 der Benutzer des Brillenglases vermessen wird, d. h. daß physiologische Daten des Benutzers des Brillenglases gemessen werden und aus diesen physiologischen Daten Rezeptwerte bestimmt, insbesondere berechnet werden. Die physiologischen Daten können Individualparameter des Benutzers des Brillenglases bzw. eine konkrete Gebrauchsstellung des Brillenglases im System aus Kopf und Auge(n) des Benutzers des Brillenglases umfassen.
Basierend auf diesen Rezeptwerten und gegebenenfalls unter Verwendung der physiologischen Daten bzw. einer Teilmenge der physiologischen Daten, wie z. B. habitueller Kopfhaltung, Pupillendistanz, Exophorie, Esophorie, usw., können die konkreten Abmessungen des Brillenglases bestimmt, insbesondere berechnet werden. Diese Daten können mittels einer Simulation bzw. eines Optimierungsalgorithmus erhalten werden. Hierbei kann die Simulation bzw. der Optimierungsalgorithmus in das Werkstoffverarbeitungsgerät integriert sein. Beispielsweise kann das Werkstoffverarbeitungsgerät einen integrierten Schaltkreis aufweisen, der die Simulation bzw. den Optimierungsalgorithmus durchführt. Alternativ oder zusätzlich kann das Werkstoffverarbeitungsgerät auch mit einem Computer zusammenarbeiten, der diese Simulation bzw. den Optimierungsalgorithmus durchführt.
Alternativ oder zusätzlich können die physiologischen Daten zumindest teilweise semi-automatisch oder vollständig automatisch, insbesondere mit einem 3D-Meßgerät bestimmt werden, beispielsweise unter Verwendung von Stereobildern.
In einem Schritt S3 wird das Brillenglas durch lagenweises Auftragen zumindest eines Werkstoffes mittels des Werkstoffverarbeitungsgeräts hergestellt.
In einem Schritt S4 können beispielsweise ein oder mehrere Werkstoffe, beispielsweise ein Stützwerkstoff ausgewaschen werden.
In einem Schritt S5 können beispielsweise die objektseitige Fläche 30 und/oder die augenseitige Fläche 28 nachbearbeitet, insbesondere poliert werden.
5 zeigt eine Schnittansicht eines einheitenweise hergestellten Brillenglases 36. Vorteilhafterweise ist es möglich, das Brillenglas mit einer Nut 38 bzw. einem Profil 38 herzustellen. Somit kann das Brillenglas in einfacher und zuverlässiger Weise in in einer Brillenfassung angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß Brillenglas 36 mit Löchern (nicht gezeigt) zu versehen, so daß das Brillenglas 36 in einer randlosen Brille verwendet werden kann, ohne daß das Brillenglas durchbohrt werden muß.
6 zeigt eine weitere Schnittansicht des Brillenglases 36, wobei das Brillenglas 36 eine Struktur 40 bzw. ein Muster 40 aufweist. Die Struktur 40 kann beispielsweise durch Verwendung eines Werkstoffes entstehen, der löslich ist. Die Struktur 40 kann somit eine Gravur ersetzen, wenn die Struktur in die Oberfläche des Brillenglases 36 eingebettet ist. Es ist auch möglich, daß sie Struktur im Inneren des Brillenglases 36 angeordnet ist, wobei die ein Werkstoff verwendet werden kann, der einen von dem restlichen Brillenglas 36 verschiedenen optischen Brechungsindex, eine andere Farbe, usw. aufweist. Somit kann bei einer Anordnung der Struktur 40 im Brillenglas 36 das Brillenglas 36 im wesentlichen glatte Oberfläche aufweisen.

1: Werkstoffverarbeitungsgerät
10: Trägerplatte
12: Werkstoffausgabeeinheit/Düse
14: Werkstoffausgabeeinheit/Düse
16: Werkstoffhärteinheit/UV-Lampe
18: UV-Strahlung
20: erste Lage
22: erster Werkstoff
24: zweiter Werkstoff
26: zweite Lage
27: Formeinrichtung
28: Fläche/augenseitige Fläche
30: Fläche/objektseitige Fläche
31: Schicht/Materialschicht
32: dritter Werkstoff
34: Schicht/Materialschicht
36: Brillenglas
38: Nut/Profil
40: Struktur/Muster

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases mit den Schritten: – Bereitstellen eines Werkstoffverarbeitungsgerätes (1); – Bereitstellen von Baudaten des Brillenglases; – Herstellen des Brillenglases gemäß den bereitgestellten Baudaten durch einheitenweises Anordnen zumindest eines Werkstoffes (22, 24, 32) mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes (1).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch das einheitenweise Anordnen des zumindest einen Werkstoffes (22, 24, 32) der zumindest eine Werkstoff (22, 24, 32) lagenweise aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Baudaten des Brillenglases zumindest – Flächenabmessungen des Brillenglases und/oder – eine Form des Randes des Brillenglases umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Bereitstellen der Baudaten des Brillenglases beinhaltet, die Baudaten unter Berücksichtigung von Benutzerdaten des Benutzers zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zu berücksichtigenden Benutzerdaten an dem Benutzer gemessen werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Werkstoff (22, 24, 32) ein Polymer ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach Herstellung des Brillenglases mittels des Werkstoffverarbeitungsgerätes (1) die Flächen des Brillenglases (28, 30) bearbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei beim Bearbeiten des Brillenglases zumindest eine Fläche (28, 30) des Brillenglases bei im wesentlichen konstanten optischen Eigenschaften bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei beim Bearbeiten des Brillenglases zumindest eine Fläche (28, 30) des Brillenglases derart bearbeitet wird, daß die optischen Eigenschaften des Brillenglases korrigiert werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Herstellen des Brillenglases zumindest zwei Werkstoffe (22, 24, 32) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Werkstoff (22, 24, 32) ein Polymer umfaßt und ein weiterer Werkstoff (22, 24, 32) ein polymerfremdes Material umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die zumindest zwei Werkstoffe (22, 24, 32) verschiedene Farbe und/oder Transmissionsgrad und/oder Brechungsindex aufweisen.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12, wobei mittels der zumindest zwei Werkstoffe (22, 24, 32) zumindest eine Teilerschicht (31) in das Brillenglas eingebracht wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei mittels der zumindest zwei Werkstoffe (22, 24, 32) zumindest eine Polarisationsschicht (31, 34) an dem Brillenglas angeordnet und/oder in das Brillenglas eingebracht wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei mittels der zumindest zwei Werkstoffe (22, 24, 32) die Splittersicherheit vergrößert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 15, wobei zumindest ein Werkstoff (22, 24, 32) photochrome Eigenschaften aufweist.
Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 16, wobei mittels des zumindest einen Werkstoffes (22, 24, 32) eine Materialschicht (31, 34) in und/oder an dem zumindest einen weiteren Werkstoff gebildet wird.
Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Befehle, welche, wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer bewirken, daß der Computer ein Verfahren gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche ausführt.
Verwendung eines Werkstoffverarbeitungsgerätes (1) zum Durchführen eines Verfahrens gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 17.
Brillenglasherstellungsgerät umfassend ein Werkstoffverarbeitungsgerät (1) und eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung, wobei das Brillenglasherstellungsgerät ausgelegt ist, ein Verfahren gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 17 durchzuführen.