DE2515311A1

DE2515311A1 - Mit glas ueberzogene glaslinsen und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE2515311A1
Application number: DE19752515311
Authority: DE
Inventors: Walter P Siegmund
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: AO Inc 07950 SOUTHBRIDGE MASS US
Priority date: 1974-04-15
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1975-11-06
Also published as: BE827864A; NL7504461A; DE2515311B2; IT1035227B; FR2267561A1; DE2515311C3; CA1040907A; FR2267561B1; GB1501961A; JPS50139750A; JPS5813501B2; US3899315A

Description

Erfindungsgemäß werden Linsen mit einer· relativ dünnen Glasschicht überzogen, um so deren Schlagfestigkeit zu verbessern, wobei durch Wahl des Herstellers eine einheitliche Linsenfärbung von Kante zu Kante in jedem Fall unabhängig von den entsprechenden Dicken und Krümmungsradien der Oberfläche zur Ausbildung kommt.

Die Erfindung betrifft allgemein die Verbesserung ophthalmischer Linsen und insbesondere das Herstellen von mit Glas überzogenen Glaslinsen, die eine hohe Schlagfestigkeit besitzen und die eine Färbung mit einheitlicher Dichte von Kante zu Kante erfahren können, unabhängig von deren mittleren Dicken und Krümmungsradien der Oberfläche.

Die herkömmlichen Linsenverformungsverfahren wie das Verformen von Stangenglas oder das Heißpressen von Stückchen aus frisch hergestelltem Glas bedingen, daß die Linsenoberfläche mit Verunstaltungen überzogen ist und daß sie das Aussehen einer "Orangenschale" aufweist, d.h. eine Vielzahl von kleinen Vertiefungen besitzt. Wenn auch derartige Linsen für die Anwendung

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als Licht übertragende Kondensorlinsen geeignet sein mögen, besitzen dieselben doch nicht die Linsenqualität, wie sie für ophthalmische Zwecke oder die Bildabbildung erforderlich ist. Das für ophthalmische und andere der Abbildung dienende Linsen erforderliche Maß an Oberflächenglätte ist nicht mit Preßwerkzeugen zu erreichen, die in dierekte Berührung mit den Linsenoberflächen kommen. Das Vorliegen von Staub oder anderem teilchenförmigen Material, Kratzern, Erhöhungen oder anderen derartigen Fehlstellen auf den Presswerkzeugen führt dementsprechend zur Ausbildung von kleinen Vertiefungen, Erhebungen und Ausnehmungen auf den Oberflächen der gepressten Linsen.

Auf dem Gebiet der Herstellung ophthalmischer Linsen ist es somit bisher die Praxis gewesen, die gepressten Linsen zu schleifen und zu polieren zwecks Ausbilden von Oberflächenbeschaffenheiten, die ophthalmischer Qualität entsprechen. Dies stellt ein langwieriges, Zeit beanspruchendes und kostspieliges Verfahren dar, das zu einer Schwächung der Schlagfestigkeit der Linsen führt. Es werden hierdurch mikroskopische und submikroskopische Frakturen oder ähnliche Fehstellen ausgebildet, die durch dasPolieren nicht vollständig entfernt werden können. Zusätzlich zu dem oben angegegebenen Machteilen des zeitlich und geldlich aufwendigen Schleifens und Polierens ergibt sich somit weiterhin das Erfordernis einer zusätzlichen Behandlung der ophthalmischen Linsen zwecks erneutem Ausbilden und/oder Verbessern der Schlagfestigkeit derselben wenigstens in einemderartigen Ausmaß, daß geringsten Standardanforderungen bezüglich der Schlagfestigkeit entsprochen wird, wie dies bei derartigen Linsen erforderlich ist. Bisher bedingte dies eine getrennte Wärmebehandlung oder chemische Behandlung jeder Linse unter Ausbilden einer Druckwirkung auf die Oberfläche, wodurch die inneren Teile der Linse unter Zugspannung gebracht werden.

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Erfindungsgemäß werden nun die angegebenen Nachteile der Herstellung von ophthalmischen Linsen vermittels eines herkömmlichen Oberflächenschleifens, Polierens :und getrennmter chemischer oder Wärmebehandlung ausgeräumt vermittels eines stark vereinfachten, sehr wirtschaftlichen Verfahrens zur Linsenherstellung, bei dem nichtnur die Schleif- und Poliervorgänge wegfallen, sondern ebenfalls automatisch die Schlagfestigkeit verbessertwird.

Erfindungsgemäß ergibt sich weiterhin für den Hersteller die Wahl, gefärbte Linsen herzustellen, die eine einheitliche Einfärbungsdichte von Kante zu Kante besiten. Bisher sind die Hauptglaskörper der Linsen pigmentiert worden, und Veränderungen in den Linsendicken von der Mitte zur Kante haben somit zu entsprechenden Veränderungen (heller oder dunkler) der Einfärbung geführt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine neuartige mit Glas überzogene Glaslinse und ein Verfahren zum Herstellen derselben geschaffen werden. Eine Vorform der Linse wird aus einem Hauptglasstück hergestellt, das der Hauptkörper der Linse wird, und eine relativ dünne Umkleidung des Glases, die so vorgesehen word, daß dieselbe einen wesentlich geringeren Ausdehnungskoeeffizienten als das Hauptglasstück besitzt, wird für den Zweck vorgesehen, daß das Hauptglasstück unter Zugspannung gesetzt wird und die Kombination sehr schlagfest gemacht wird, und esist eine äußere relativ dünne Schicht eines entfernbaren (chemisch auslaugbaren) Glases zum Schutz der darunter liegenden Gläsör gegen Verunstaltung während des Herstellens und Formens der Vorform auf die abschließend angestrebte Konfiguration der Linse vorgesehen.

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Die Vorform, die ursprünglich eine Länge, Breiteund Dicke aufweist,die gleich oder größer als die entsprechenden angestrebten Dimensionen der fertigen Linse sind, wird durch Zusamraenlaufenlassen und/oder Pressen im wärmeerweichten Zustand auf die angestrebte fertige Form der daraus herzustellenden Linse geformt.

!Jährend einer Stufe des angegebenen Herstellungsverfahrens, und zwar vorzugsweise während der Ausbildung der Vorform, werden deren innere und äußere Umkleidungen an den Grenzflächen mit dem Hauptglasstück und miteinander verschmolzen. Während eines derartigen Verschmelzens oder im Anschluß hieran kann ein mit Präzision ausgeführtes Flachmachen dieser Grenzflächen der Vorform dadurch bewerkstelligt werden, daß ein Walzen oder "Floating" der Vorform erfolgt, um so zu einer Ausbildung einer Oberflächenbeschaffenheit mit ophthalmischer Qualität auf der ersten Auskleidung zu führen. Es kann ein Färbungsmittel dem Material der ersten Umkleidung der Vorform zwecks Einfärben der fertigen Linse zugesetzt werden. Die Umkleidung weist eine einheitliche Dicke auf, wodurch die Färbung einheitlich über die Linse verteilt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figuren 1 und 2 diagrammförmige Erläuterungen einer beispeilsweisen Vorrichtung und Arbeitsweise zum Herstellen von Glasvorformen, aus denen Linsen in erfindungsgemäßer I'Jeise hersgestellt werden können.

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Figur 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 nach Figur 1 und erläutert im Querschnitt Einzelheiten einer Linsenvorforn, wie sie nach der Arbeitsweise gemäß der Figur hergestellt ist;

Figur 4 eine Darstellung im Querschnitt eines Teil der Vorform nach der Figur 3 r

Figuren 5 und 6 diagrammförmige Darstellungen einer Vorrichtung und Arbeitsweise, die hei der Bearbeitung der Vorform nach der Figur 4 angewandt v/erden kann, unter Ausbilden fertiger erfindungsgemäßer Linsen;

Figuren 7,3 und 9 f.uerschnitsansichten beisnielsv.^Teiser Arten fertiger Linsen, die erfindungsgemäß hergestellt werden können.

Die nachfolgende Erläuterung ist insbesondere auf Verbesserungen ophthalmischer Linsen gerichtet, z.P.. solcher der Art nach den Fiauren 7,8 und 9, sowie auf das Verfahren zum Herstellen derselben. Es versteht sich jedoch, daß es sich zwar bei diesen Linsen um sogenannte "fertige oder oberflächenbehandelte¹' Linsen handelt, dieselben jedoch zusätzlich u:n den Umfang herum geschnitten und/oder geschliffen werden können unter Ausbilden spezieller Konfgurationen entsprechend der Formen cer die Linse aufnehmenden Ränder von Brillengestellen, an denen dieselben in der üblichen !^Teise für die Benutzung von Prillenträgern angeordnet werden kennen. Die Vorgänge einer Bearbeitung der Umfange der Linsen und des Befestigens oder Anordnens derselben in Brillenaestellen usw. stellen keinen Teil des Erfindunasgegenstandes dar.

Die hier in Anwendung kommenden Ausdrücke wie "fertige oder oberflächenbehandelte" und weitere Ausdrücke wie "ophthalrische Ober^plächenbeschaffenheit" und "ophthalmische Qualität'"

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sind beschreibend hezö~iich der liinsenoberflachen derqestalt zu verstehen, daß es sich un eine ungewöhnliche Glätte handelt, d.h. das Ausmaß an Glätte, das nach einschlägiqer Auffassung erforderlich ist für das Ausbilden einer optimalen optischen Sehschärfe bei Anwenden in Zusammenhang mit den Augen. Diese Terminologie soll sich auf eine Oberflächentextur oder Glätte beziehen, die den heutigen Standardwerten entspricht oder besser als dieselben ist, wie sie bezüglich qualitativ hochwertiger ophthalmischer Linsen zu erwarten ist. Derartige Oberflächen weisen eine gläanzende Beschaffenheit auf und sind praktisch vollständig, wenn nicht gar vollständig frei von Hadellöchern, Kratzern, Fehlstellen, Vertiefunger ("Orangenschaleneffekt") oder anderen Diskontinuitäten und Helligkeit.

In den Figuren 1 bis 6 sind Arbeitsweisen erläutert, die zum Herstellen der Linsenarten nach den Figuren 7,8 und dienen kennen., Insbesondere die Figur 1 erläutert ein System 1O zum Herstellen einer grundlegenden Glasstruktur oder Vorform 12, aus der die fertigen Linsen hergestellt v/erden können.

Das System nach Figur 1 weist die Anordnung 14 aus einem Glasstab 16 angeordnet in Inneren eines Glasrohrs 18 auf, der seinerseits im Inneren einer Glashülle 20 vorliegt. Die Anordnung 14 wird zonenweise progressiv über deren Länge auf eine derartige Temperatur erhitzt, daß es zuz einem Verschmelzen der Komponenten 16, 18 und 20 kommt, und man die Anordnung 14 längsseitig auf eine geringere Querschnittsgröße ausziehen kann. Ringförmige Frhitzungselemente 22 bilden eine Erhitzungszone 24 aus, in die die Anordnung 14 allirählich abgesenkt und vermittels Zuqwalzen bei dem Abschnitt 26 heruntergezogen wird. Es versteht sich, daß es sich bei dem Erhitz'ingselenent 22 um irgeneines der verschiedenen Arten von Sonenerhitzuncsvorrichtungen han-

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dein kann, die allgemeinauf den Gebiet der Bearbeitung von Glasgegenständen angewandt werden können, d.h. es kanr sich um eine elektrisch betätigte Vorrichtung oder um eine solche in Form einer ringförmigen Flarun.enanordnung unter Ausbilden von Gasstrahlen handeln.

Insbesondere unter Bezugnahina auf die Einzelheiten der Anordnung 14 nach der Firgur 1 kann der Stab 16 kreisfömig, oval oder rechtwinklig aus einem Glas der angestrebten Art, z.B. ophthalmisches Kronenglas, für den Hauptglaskörper der erf indungsge^.äß herzustellenden umkleideten Linse gebildet sein. Das Rohr 18, das wahlweise auch in Form benachbart angeordneter Galasscheiben vorliegen kann, besteht aus einen Glas mit angenähert den gleichen Brechungsindex wie demjenigen des Stabs 16, doch mit einem wesentlich niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten. Dieses Glas stellt abschließend die Umkleidung der fertigen Linse dar, wodurch der Hauptglaskörper der Linse unter Zugspannung gebracht und die Linse sehr schlagfest gemacht wird. Das Glas der Hülle 20, das zu Schutzzwecken der darunter vorliegendn Gläser gegen Verunstaltung während des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Linsenausbildung vorgesehen ist, besteht vorzugswiese aus einem chemisch lösbaren(auslaugbaren) Glas mit einem Ausdehnungskoeffizienten, der bezüglich der glatten und praktisch ohne Spannung erfolgenden Verschmelzung mit dem ümkleidungsglas des Rohrs 18 verträglich sit.

Der Stab 16, das Rohr 18 und die Hülle 20 der Anordnung werden miteinander verschmolzen und bei dem Abschnitt 26 in der Erhitzungszone 24 heruntergezogen, und die verschmolzene Einheit wird durch die Walzen 28 auf die angestrebte Dicke und Breite der Vorform 12 flachgemacht,

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aus der die fertigen, mit Glas überzogenen Linsen, z.B. die Arten nach den Figuren 7, '8 und 9, hergestellt werden. Es versteht sich jedoch, daß zusätzliche Walzensätze ähnlich den Walzen 28 und/oder zusätzliche Wärmemengen angewandt werden können, und zwar entweder auf die Walzen oder direkt auf dei Vorform 12 zur Beaufschlagung kommen bei dein System nach Figur 1 , um so ein angestrebtes Flachmachen oder andere Verformung der Vorform 12 zu erleichtern.

Wie insbesondere in der Figur 3 gezeigt, weist die Vrrform 12 einen Hauptglasköper 16', ein Umkleidungsglas 18' und ein schützendes, umhüllendes Glas 20' auf. Diese verschmolzenen Gläser der Vorform 12 können, nach Verlassen der Walzen 28, auf ein Bad aus geschmolzenem Metall wie Zinn geführt und waagerecht schwebend über dasselbe geführt werden, um so deren verschmolzene Grenzflächen genau g flachzumachen. Es sind hier keine Einzelheiten bezüglich der mit geschmolzenem Metall arbeitenden Schwebebä«dern in Zusammenhang mit dem Flachmachen von Gläsern wiedergegeben. Einzelheiten bezüglich "Schwebeglas"-Verfahren finden sich in den US-PSen 3 220 816, 3 356 478 oder 3 413 107.

Eine Alternative bezüglich des Anwendens der Anordnung aus Stab, Rohr und Hülle nach Figur 1 zum Herstellen der Vorform 12 ist in der Figur 2 wiedergegeben, Nach Figur 2 ist ein Tank 34 vorgesehen, der drei Abteilungen 36, 38 und 40 aufweist, die geschmolzene Komponenten für den Hauptglaskörper 16", das Umkleidungsglas 18' und das schützende, umhüllende Glas 20" enthalten. Es liegt eine dreifache Extrodierungsöffnung 42 vor, durch die diese

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geschmolzenen Gläser extrodiert und durch die Walzen 28' in eine Vorform 12' der in der Figur 3 gezeigten Art einer Vorform 12 geformt werden. Wie bei dem Fall der Ausbildung der Vorform 12 nach dem System der Figur 1 kann die durch das System nach der Figur 2 erhaltene vorform 12' durch zusätzliche Walzen und/oder Schwebenlassen über geschmolzenem Metall in präziser Weise falachgemacht werden.

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Vorform 12 nach der Figur 3 wird unabhängig davon, ob die Herstellung vermittels des Systems nach der Figur 1 oder Figur 2 oder in anderer Weise erfolgt, ein Linsenrohling 44

(s. Figur 4) aus der Vorform 12 geschnitten. Dies kann geschehen vermittels eines Stanzens, Sägens, Bohrens oder in anderer Weise Hindurchschneidens durch die Vorform längs der Linien 46. Im Fall eines Bohrens, Sägens oder in ähnlicher Weise abschneidens eines Rohlings 44 von der Vorform 12 wird die Vorform vorzugsweise gekühlt oder in einem relativ starren Zustand gehalten. Indem Fall eines Stanzens wird die Vorform vorzugsweise in einem relativ weichen Zsutand gehalten oder vorerhitzt, un so das Durchführen eines derartigen Arbeitsganges zu ermöglichen.

Das Fertigstellen einer erfindungsgenäßen Linse erfordert sodann das Formen des Rohlings 44 auf die angestrebte Konfiguration der Linse, die üblicherweise ein Meniskus ist. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß man sich den Rohling 44, nachdem derselbe in geeigneter Weise durch Wärme zum Erweichen gebracht worden ist, über einer Form auf die angestrebte ümrißform der fertigen Linse verformen läßt und/oder vermittels Pressen des wärmeerweichten Rohlings 44 auf die angestrebte Endform.

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In der Figur 5 ist eine entsprechende Form 48 beschrieben, die eine Verformungsoberfläche 50 mit der angestrebten Krümmung oder Konfiguration einer Seite der fertigen Linse aufweist, und gegen die der Rohling 44 angeordnet werden kann und sich sodann in der Form anpaßt, entweder unter selbsttätigem Fließen unter Beaufschlagen von Wärme und/ oder wird Druck vermittels eines Stempels 52 beaufschlagt, der nach unten in die Form 43 gedrückt wird. In dem letzteren Fall ist die Verformungsoberfläche 54 des Stempels in Über-einstimmung mit der angestrebten Oberflächenkonfiguration der konvexen Seite einer aus der Rohling 44 gebildeten Fertiglinse geformt.

Unter Bezugnahme insbesonder auf die Figuren 7, 8 und 9 ergibt sich, daß dort 3 grundlegende Arten der fertigen Linsen wiedergegeben sind. Nach der Figur 7 weist die Linse L, während dieselbe meniskusartig verformt wird, eine einheitliche Dicke von Kante-zu-Kante auf und zeigt praktisch keine Brechung. Die Linse L¹ nach der Figur 8 ist typischerweise eine Linse derart, die eine positive Brechung aufweist, d.h. üblicherweise als eine Plus-Linse bezeichnet wird, und die Linse" nach der Figur 9 weist einen negative Brechung, d.h. es handelt sich um eine minus-Linse, auf.

Die Verformung der Rohlinge 44 (s. Figur 5) auf die abschlieeßend vorliegende Konfiguration irgendeiner der verschiedenen Linsengrundtypen nach den Figuren 7 bis 9 und speziell auf spezifische Radien konvexer und konkaver Oberflächenkrümmungen, kann dadurch bewerkstelligt werden, daß eine geeignete Auswahl der Krümmungen der Oberflächen und/oder 34der Form 48 bzw. des Stempels 52 erfolgt. Die Form 48 und der Stempel 52 können aus Gußeisen, Hochtemperaturstahl oder nichtmetallischem, keramischen oder

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- 11 Silizium-Karbid-Materialien und dgl. bestehen.

Nachdem der Linsenrohling 44 auf die spezielle angestrebte Form verformt worden sit, z.b. ähnlich einer der Linsenformen L_r L' oder L", wird dessen äußere Umkleidung aus schützendem Glas 20' entfernt, wodurch die darunterliegenden Oberflächen der Bekleidung 18' freigelegt werden. Diese Oberflächen mit einer Beschaffenheit ophthaihmischer Qualität werden ohne weitere Bearbeitung die fertigen äußeren Oberflächen der mit Glas umkleideten ophthalinischen Linse.

Das Entfernen des schützenden, umkleidenden Glases 20' kannin der in der Figur 6 gezeigten Weise bewerkstelligt werden vermittels eintauchen des Linsenrohlings 44 in ein geeignetes Auslaugemedium 56,z.B. eine Salzsäurelösung.

Anhand der obigen Beschreibung ergibt sich, daß während der gesamten Verarbeitung der Vorform 12, s. Figuren 1 bis 5, die Oberflächen des Glases 18' an der Grenzfläche vollständig durch das Glas 20' geschützt und somit frei von Fehlern, wie Kratzern, eine Vielzahl an kleinen Vertiefungen (Orangenschale) und teilchenförmiger Einschlüsse gehalten werden, die üblicherweise zu Vertiefungen und ähnlichen Fehlstellen führen. Das Vorliegen von Staub oder anderem teilchenförmigen Stoff, Kratzern oder Erhebungen auf den Oberflächen 50 und 54 der Form 48 und des Stempels 52 würden üblicherweise zu entsprechend geformten punktförmigen Vertiefungen, Erhebungen und Ausnehmungen in der Oberfläche der Linsenrohlinge führen, die ohne das schützende, umhüllende Glas 20' hergestellt sind. Vermittels dieses schützenden, umhüllenden Glases

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werden derartige Oberflächenfehler daran gehindert, die Grenzfläche 32 zu erreichen, wodurch die Oberfläche des Glases 20* an der Grenzfläche 32 gegen Vdrunstaltungen geschützt wird.

Mach Fertigstellen einer Linse vermittels Entfernen des äußeren, schützenden, umhüllenden Glases 20' von derselben, wie z.B. in der Figur 6 gezeigt, weisen die freiliegenden Oberflächen der Gläser 20',s. Figuren 7,8 oder 9, Oberflächenbeschaffenheiten mit ophthalmischer Qualität auf, und eine v/eitere Bearbeitung ist nicht erf order Ich.

Weiterhin, und dies ist insbesondere von Bedeutung für den Erfindungsgegenstand, ist die Tatsache zu berücksichtigen, daß die Umkleidungsgläser 18' der Linsen L. L ' oder L" die Eauptglaskörper 16' dieser Linsen unter Zugspannung setzen, wodurch die fertigen Linsen sehr schlagfest werden.

Zusätzlich zu dem Vermitteln einer hohen Schlagfestigkeit aufgrund der Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Hauptglaskörper und den Umkleidungsglas 16' bzw. 18", können herkömmliche Glasfärbemittel wie Oxide des Eisens, Kupfers, Neodyms und/oder anderer Metalle den Glasmassen für das Umkleidungsglas 18' zwecks Färben der Linsen zugesetzt werden. Unabhängigvon den Dicken inder Mitte und den Konfigurationen der Oberflächenkrümmung der erfidnungsgemäß hergestellten Linsen wird somit das Färbemittel einheitlich von Kante-zu-Kante über die Linsen aufgrund der Tatsache verteilt, daß das Umkleidungsglas 18' eine einheitliche Dicke über dessen Abmessung bezüglich des Hauptglaskörpers 16' in jedem Fall aufweist.

Gläser, die für den ERfindungsgegenstand geeignet sind, werden von der Firma Schott Optical Glass Inc., York Avenue, Duryea, Pennsylvania, USA, in den Handel gebracht.

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Beispiele für derartige Gläser sind: Für den Hauptglaskörper 16'

1. Optisches Kronenglas K3-51859o mit einem Brechungsindex von angenähert 1,518, einen Koeffizienten der linearen ™ärmeausdehnung von angenähert 93 χ 10~ /⁰C (+20° bis + 3OO°C) und einer Transformationstemperatuv von angenähert 521° C.

2. Optisches Kronenglas K5-522595 mit einem Brechungsindex von angenKhert 1,522 und einem Koeffizieten der linearen ^r7ärmeausdehnung von angenähert 96 χ 10 /⁰C (+20° his + 300 C) und einer Transformationstemperatür von angenähert 543° C.

Für das TMkleidungsglas 18

1. Borsilikat-Kronenglas BK3-498651 mit einem Brechungsindex von angenähert 1,498, einen Koeffizienten der linearen I>^Tärme~ hausdehnung von angenähert 61 χ 10~⁷/°C (+20⁰C bis + 300°C) und einer Transfomationstemperator von angenähert 553° C.

2. Borsilikat-Kronenglas BK1O-49867O mit einem Brechungsindex von angenähert 1,497, einem Koeffizienten der linearen Wärmeausdehnung von angenähert 66 χ 10~ /*C (+20°C bis + 300 C) und einer Transformationstemperatur von angenähert 532° C.

Für das entfernbare, schützende, umhüllende Glas ?0*

Ein Lanthinum-Borsilikatglas der folgenden Zusammensetzung angenähert in Gewichtsprozent:

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angenähert in Gew.%

SiO 12,7

B₉O₃ 17,2

BaO 46

La₂O₃ 12

ThO₂ 9,6

As₃O₃ 0,5

Weitere chemisch mögliche (auslaugbare) Gläaser, die als ein Urahüllungsglas 20' geeignet sind, finden sich in den US-PSen 3 004 368 und 3 624 816.

Das Auslaugungsmedium 56 (s. Figur 6) kann aus einer Lösung von 5 bis 10 Vol.% Salzsäure bestehen, die beispielsweise bei einer Temperatur von etwa 65° C bevorzugt gehalten wird, GGf. tonnen höhere oder niedrigere Temperaturen oder Säurekonzentrations angewandt werden.

Wie weiter oben beschrieben, verhindert das schützende Glas 20' eine Verunstaltung der Oberfläche des Umkleidungsglases 18' während der Herstellung einer erfindungsgemäßen Linse, und nach dem Entfernen der Linse kann die darunterliegende geschützte Oberfläche ophthalmisch angewandt werden, ohne daß eine weitere Bearbeitung in Form eines Schleifens und/ oder Polierens erforderlich ist.

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Es versteht sich jedoch, daß des Entfernen desschützenden Glases 20' in beliebigen Fällen der Ausbildung einer oder mehrerer der Linsenarten nach den Figuren 7,8 und 9 hinausgeschoben werden kann, bis die gesamte Arbeit an den Linsen zum Abschluß gebracht worden ist. Mit anderen Worten, das abschließende Kantenschneiden oder Schleifen der Linsen auf Formen und Größen, wie sie für die Anordnung in Brillengestellen erforderlich sind, kann vor dem Entfernen des Glases 20' zum Abschluß gebracht werden.

Dicken der fertigen Linsen der Arten nach den Figuren 7,8 und 9 werden sich in typischer Weise durchschnittlich auf mehrere Millimeter belaufen, einschl. eines Bruchteils eines Millimeters des Umkleidungsglases 18' an jeder Seite der Linse . Das zusätzliche schützende Glas 20', s. die Figuren 3,4 und 5, braucht sich auf nicht mehr als einen Bruchteil eines Millimeters bezüglich der Dicke an irgendeiner Stelle zu belaufen. Diese Dimensionsangaben werden hier jedoch lediglich zum Zwecke der Erläuterung gegeben und können in Abhänigkeit von dem Anwendungsgebiet um erhebliche Beträge nach oben oder unten schwanken.

Die bei den verschiedenen Arbeitsgängen der oben erläuterten beispielsweisen erfidnungsgemäßen Gläser angewandten Temperaturen, z.B. bei dem Floating, Ziehen, wechselseitigem Verschmelzen, Sichselber-Verformen-Lassen und/oder Pressen auf Meniskusformen, sind weiter oben nicht im einzelnen erläutert worden, da es für den einschlägigen Fachmann keinerlei Schwierigkeiten macht, geeignete Temperaturen für die Durchführung dieser Arbeitsgänge anhand der Ubergangstemperauturen der speziellen ausgewählten Gläser festzustellen.

Betreffend die weiter oben angegebenen Gläser würde sich jedoch ein geeigneter Bereich der Bearbeitungsteraperatüren normalerweise auf angenähert 1050° C bis 135O° C belaufen.

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Das Extrudieren und Floaten dieser Gläser wird normalerweise das Anwenden der höheren Temperaturen im Hahnen des obigen Bereiches erfordern. Das Ziehen und Verformen (Pressen) kann jedoch mnit den Gläsern bei niederigeren Temneraturen des angegebenen Bereiches durchgeführt werden.

ERfindungsgemäß gelingt es somit in einzigartiger Weise, die Arbeitsgänge eines Oberflächenschleifens und Polierens in Zusammenhang mit der Herstellung ophthamischer Linsen in Fortfall zu bringen, und weiterhin ist es nicht erforderlich ein getrenntes Härten des Glases durchzuführen, Erfindungsgemäß werden Linsen mit hoher Schlagfestigkeit erhalten, denen von Kante-zu-F.ante eine einheitliche Einfärbuncf vermittelt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Γ1 .) Ophthalmische Linse mit hoher Schlagfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe besteht aus einen Hauptstück (15¹) aus Glas mit einem vorherbestimmten Brechungsindex und Ausdehnungskoeffizienten, wobei das Stück gegenüberliegend zueinander angeordnete Oberflächenformen und eine mittlere Dicke aufweist, die in Übereinstimmung mit den angestrebten Lichtbrechungseigenschaften der Linse ausgewählt ist, eine relativ dünne Umkleidung (18¹) aus Glas wenigstens eine der Oberflächen des Hauptstücks (1¹^¹) bedeckt, die Umkleidung (IS¹) einen wesentlich niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten als denjenigen des Fauptstücks (16¹) besitzt, die Umkleidung (18') und das Hauptstück (15¹) an den Grenzflächen mit dem Glas des Hauptstücks (16¹) und der Umkleidung (18') unter Zugspannung und unter Ausüben von Druckkräften längs der verschmolzenen Grenzfläche verschmolzen sind.
2. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, dadurch σ e kennz eichnet, daß die gegenüberliegend zueinander angeordneten Oberflächenformen dergestalt sind, da3 die Linse Meniskusform besitzt und in ihrer 'litte ihre größte Dicke aufweist, die Linse eine positive Brechung besitzt.
3. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß die gegenüberliegend zueinander angeordneten Oberflächsnformen dergestalt sind, daß die Linse Meniksusform besitzt und in ihrer ^Mitte ihre kleinste Dicke aufweist, die Linse eine neaative brechung besitzt.

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4. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegend zueinander angeordneten Oberflächenformen dergestalt sind, daß die Linse von Kante-zu-Kante eine einheitliche Dicke besitzt und praktisch keine Brechung aufweist.
5. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasumkleidungd 8') von Kante-zu-Kante der Linse praktisch einheitliche Dicke besitzt und kein Färbemittel enthalt.
6. Verfahren zun Herstellen einer mit Glas bekleideten ophthaliTiischen Linse, gekennzheichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Ausbilden einer ersten Glasschicht derart, wie sie für das Hauptteil der Linse vorgesehen ist, wobei das Glas einen vorherbestimmten Brechungsindex und Ausdehnungskoeffizieten besitzt, die Schicht wenigstens die Länge, Breite und Dicke besitzt, wie es für die Linse vorgesehen ist;

b) wenigstens eine Seite der ersten Glasschicht mit einer zweiten relativ dünnen Schicht eines zweiten Glases überzogen wird, das einen wesentlich niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten als denjeinigen der ersten Glasschicht besitzt;

c) die zweite Glasschicht mit einer dritten Schicht eines entfernbaren, schützenden Glases überzogen wird;

d) die erste, zweite und dritte Glasschicht an den Grenzflächen miteinander während einer Stufe der Ausbildung der Kombination derselben verschmolzen wird, wodurch die verschmolzene Kombination eine Vorform der Linse darstellt;

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e) wenigstens ein Teil der Vorform auf wenigstens angenähert die Form der angestrebten Linse verformt wird, und

f) die dritte Schicht des schützenden Glases von dem verformten Teil der Vorform entfernt v^Tird unter Freilegen der darunterliegenden Oberfläche der zweiten Glasschicht, die darunterliegende Oberfläche eine fertige Oberfläche der Linse darstellt, wobei die zweite Glasschicht unter Druckkräften steht und die erste Glasschicht unter Zugkräften steht, wodurch die sich ergebende Linse eine hohe Schlagfestigkeit erhält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschmolzene Kombination aus der ersten, zweiten und dritten Glasschicht dadurch ausgebildet wird, daß eine Anordnung derartiger Gläaser im starren Zustand ausgebildet wird, wobei die Anordnung im Querschnitt wesetnlichgrößere Abmessung als diejenige der Vorform der Linse besitzt, wobei jedoch die entsorechenden Gläser jeweils eine Fläche dieses Querschnitts einnehmen, die praktisch proportional der entsprechenden angestrebten Dicke derselben in der Vorform ist, diese Anordnung durch Wärme erweicht, gezogen und auf die angestrebte Konfiguration der Vorform verformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschmolzene Kombination aus der ersten, zweiten und dritten Glasschicht vermittels Extrudieren dieser Gläser gleichzeitig gebildet wird, wobei das dritte Glas das zweite Glas umgibt und das erste Glas mittig in einer sich ergebenden extrudierten Anordnung vorliegt, sowie die entsprechenden Gläaser der extrudierten Anordnung jeweils eine Fläche des Querschnittes derselben einnehmen, die praktisch proportional der entsprechenden angestrebten Dicke derselben inder Vorform ist, die ausgepreßte Anordnung im An-

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Schluß hieran auf die angestrebte Konfiguration der Vorform verformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chn e t, daß das Verformen wenigstens eines Teils der Vorform den Arbeitsschritt eines vorläufigen Flachmachens der Vorform einschließt und einen weiteren Arbeitsgang, der die überführung der flachgemachten Vorform in eine Meniskuskonfiguration darstellt.
10. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzei chn e t, daß das Flachmachen der Vorform einenArbeitsschritt des Walzens derselben auf eine vorherbestimmte Dicke und der Arbeitsgang der überführung der Vorform in eine Meniskusform einen Arbeitsschritt einschließt, bei dem die flachgemaöhfce Vorform in die Meniskuskonfiguration gepreßt wird.

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