DE3724001A1 - Verfahren zur identifizierung des werkstoffes von brillenglaesern - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung des Werkstoffes von Brillengläsern zum Zweck des Ersatzes solcher Gläser in Optik-Betrieben.

Zur Herstellung von Brillengläsern wurde früher ausschließlich sogenanntes Brillen-Kronglas und später das organische Material CR 39 verwendet. Um jedoch Brillengläser möglichst dünn und leicht herstellen zu können, wurden in neuerer Zeit einige weitere Materialien eingesetzt, welche höhere Brechzahlen aufweisen.

Damit ist für den Augenoptiker das Problem entstanden, die jeweilige Glasart am Rohglas ebenso wie am gerandeten Glas in der fertigen Brille bestimmen zu müssen, wenn z. B. ein defektes Glas ersetzt werden soll.

Ein sicheres Erkennen der jeweiligen Glasart anhand der Mitten- bzw. Randdicke ist wegen der Vielzahl der Möglichkeiten auch für den Fachmann schwer möglich. Hinzu kommt, daß die optischen Flächen stärkerer Brillengläser häufig asphärisch bzw. atorisch geschliffen werden, um die Rand- bzw. Mittendicke zusätzlich zu verringern. Damit ist die sichere Bestimmung der Glasart ohne Hilfsmittel nicht möglich.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren oder eine Vorrichtung anzugeben, welche es mit der einem Optiker in der Regel zur Verfügung stehenden apparativen Grundausstattung ermöglicht, schnell und einfach eine sichere Identifizierung der Glasart zu bewerkstelligen.

Dies wird erfindungsgemäß durch Verfahren erreicht, wonach zur Identifizierung der Glasart der Brechungsindex gemessen wird.

Es ist aus der Physik an sich bekannt, daß der Brechungsindex eines bestimmten Mediums gegenüber einem anderen Medium, insbesondere Luft, eine Kenngröße des jeweiligen Materials darstellt. Eine Messung des Brechungsindex zur Bestimmung des Materials von Brillengläsern wurde bisher in Optikbetrieben jedoch nicht durchgeführt. Dies beruhte im wesentlichen auf dem Vorurteil, daß sich der Brechungsindex über gängige Meßmethoden bei Brillengläsern nicht bestimmen läßt, weil entweder der Grenzwinkel der Totalreflexion als Meßprinzip dient, wozu aber bei Brillengläsern nicht vorhandene Planflächen erforderlich sind, oder der Brechungsindex über die Messung des Reflexionsgrades ermittelt wird, was wiederum bei Brillengläsern wegen der dort üblichen Vergütung mit reflexmindernden Schichten ebenfalls ausscheidet.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde deshalb eine speziell für Brillengläser geeignete Meßmethode für den Brechungsindex bzw. eine hierzu etwa proportionale Größe entwickelt, wonach vorgesehen ist, daß der Scheitelbrechwert des zu untersuchenden Glases gegen zwei unterschiedliche Medien gemessen und der Quotient dieser Messung als Material-Kenngröße verwendet wird.

Scheitelbrechwertmesser sind kommerziell verfügbare Meßgeräte, welche zur Grundausstattung von Optikerbetrieben gehören. Solche Geräte werden beispielsweise beschrieben in "Handbuch für Augenoptik", Carl Zeiss, Oberkochen, 1977, Seite 198, oder in "Fachkunde für Augenoptiker", A. Reinhard, Verlag W. Schrickel, Düsseldorf.

Vorteilhafterweise geht man erfindungsgemäß so vor, daß der Scheitelbrechwert des zu untersuchenden Glases zunächst in herkömmlicher Weise mittels einer Scheitelbrechwert-Meßeinrichtung gemessen wird, und daß dann der Scheitelbrechwert gegen ein zweites Medium gemessen wird, welches dem Glas beidseitig dicht anliegt, und welches nach außen senkrecht zur optischen Achse planparallel begrenzt ist.

Zur Erzielung einer guten Differenzierung unterschiedlicher Glasarten soll das zweite Medium möglichst einen von Luft deutlich verschiedenen relativen Brechwert haben, so daß z. B. vorgesehen sein kann, daß das zweite Medium Glyzerin, Immersionsöl od. dgl. oder ein elastischer, transparenter Feststoff, wie Silikonkautschuk, ist.

Mit Hilfe einer derartigen Messung kann der Quotient des Scheitelbrechwertes S′ _L gemessen gegen Luft und des Scheitelbrechwertes S′ _HM gegen das Hilfsmedium bestimmt werden. Die entsprechende rechnerische Auswertung ist einfach, kann aber auch über den Rechner vorgenommen werden, über welchen moderne Scheitelbrechwertmesser, z. B. vom Typ Topcon CL-1500, ohnehin verfügen.

Dieser Quotient ist von den Radien des Glases - wie nachstehend dargelegt - unabhängig und eignet sich deshalb besonders gut als Materialkenngröße.

Zur Vereinfachung kann statt des Scheitelbrechwertes S′ auch der Brechwert F′ verwendet werden. Der hierdurch in Kauf genommene Fehler ist so gering, daß er auf die sichere Bestimmung der Glasart keinen Einfluß hat.

Für den Brechwert F′ gilt:

wobei F′ die Flächenbrechkraft einer Linse, n _Glas der Brechungsindex des Glases, n _M der Brechungsindex des umgebenden Mediums und r der Krümmungsradius ist.

Unter Gleichsetzung von S′ und F′ ergibt sich somit:

Hieraus ergibt sich weiterhin:

Für die praktische Anwendung braucht n _Glas nicht ausgerechnet zu werden, da bereits der Quotient von S′ _L und S′ _HM vom Krümmungsradius unabhängig ist.

In der nachfolgenden Tabelle 1 ist veranschaulicht, wie gut sich dieser Quotient zur Identifizierung gängiger Brillengläser eignet, wobei einerseits deren Brechungsindex gegen Luft und andererseits der erfindungsgemäß verwendete Quotient aufgetragen ist.

Tabelle I

Die vorstehenden Werte wurden mit Silikonkautschuk als Hilfsmedium ermittelt, welcher einen Brechungsindex von 1,423 besitzt.

Zur Meßgenauigkeit ist noch anzumerken, daß die korrekte Messung mit einem Scheitelbrechwertmesser voraussetzt, daß der bildseitige Scheitel des Glases auf der Glasauflage aufliegt. Bei der beschriebenen Messung im Hilfsmedium ist dies jedoch nicht möglich, da sich zwischen Brillenglas und Glasauflage das Hilfsmedium, z. B. in Form eines durch eine planparallele Platte begrenzten Silikonkautschuk-Kissens befindet. Hierdurch kann bei sehr hohen Glasstärken ein merklicher Meßfehler auftreten.

Dieser Fehler kann jedoch auf einfache Weise rechnerisch unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen Glasauflage und Glasscheitel korrigiert werden. Alternativ kann bei der Konstruktion von Scheitelbrechwertmessern eine zweite Position der Glasauflage für die Messung im Hilfsmedium vorgesehen werden. Das obere Ende der Glasauflage kann beispielsweise aus einem Distanzring bestehen, dessen Höhe der Dicke von planparalleler Platte und verformbarem Kissen entspricht. Zur Messung im Hilfsmedium braucht dann nur dieser Ring entfernt zu werden, bevor diese Messung durchgeführt wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung, welche sich dadurch auszeichnet, daß sie zwei nach außen planparallel begrenzte, gegen das zu untersuchende Glas andrückbare Kissen umfaßt. Vorteilhafterweise bestehen die Kissen aus einem elastischen, transparenten Kunststoff möglichst hoher Brechzahl, z. B. Silikonkautschuk.

Alternativ können auch zwei Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sein, welche eine steife, ebene, transparente Außenwand und eine diese überspannende, elastische, transparente Außenwand aufweisen. Auch hierdurch werden nach außen planparallel begrenzte, kissenartige Gebilde ausgebildet, welche z. B. mit Glyzerin gefüllt sein können.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß ein nach außen planparallel begrenzter, das zu untersuchende Glas aufnehmender Flüssigkeitsbehälter vorgesehen ist, der mit dem Hilfsmedium gefüllt wird, und in welchem das zu untersuchende Brillenglas während der Untersuchung untergebracht wird.

Vorteilhafterweise sind die nach außen planparallel begrenzten Kissen an je einem Arm gelagert, wobei diese Arme senkrecht zur planen Begrenzungsfläche verschiebbar und gegeneinander federnd andrückbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß das zu untersuchende Brillenglas zwischen die Kissen eingeklemmt und genau fixiert werden kann, wobei dann die gesamte so gebildete Anordnung an einem Scheitelbrechwertmesser befestigt wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigen Fig. 1 und Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit unterschiedlichen, darin eingespannten Brillengläsern.

Eine in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung wird vor einem handelsüblichen und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Scheitelbrechwertmesser angeordnet, dessen optische Achse 1 zur Orientierung dargestellt ist.

Die Vorrichtung umfaßt eine Führungsschiene 2, an deren unterem Ende 3 ein erster, abgewinkelter Haltearm 4 fest angeordnet ist, während ein zweiter Haltearm 5 über eine Führungshülse 6 gegen die Kraft einer schematisch eingezeichneten Schraubenfeder 7 in Richtung des Pfeiles 8 verschiebbar gelagert ist. An den Vorderenden der Arme 4 bzw. 5 ist jeweils eine planparallele, transparente Scheibe 9 bzw. 10 vorgesehen, welche ein Silikonkautschuk-Kissen 11 bzw. 12 trägt und ihrerseits an einer Fassung 13 bzw. 14 gehalten ist.

Zwischen den Silikonkautschuk-Kissen 11 bzw. 12 ist aufgrund der Kraft der Feder 7 ein Brillenglas 15 bzw. 16 eingeklemmt. In dieser Form kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nun an der Glasaufnahme eines Scheitelbrechwertmessers angeordnet werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Identifizierung des Werkstoffes von Brillengläsern zum Zweck des Ersatzes solcher Gläser in Optik-Betrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des Glases gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelbrechwert des zu untersuchenden Glases gegen zwei unterschiedliche Medien gemessen und der Quotient dieser Messungen als Material-Kenngröße verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelbrechwert des zu untersuchenden Glases zunächst in herkömmlicher Weise mittels einer Scheitel­ brechwert-Meßeinrichtung gemessen wird, und daß dann der Scheitelbrechwert gegen ein zweites Medium gemessen wird, welches dem Glas beidseitig dicht anliegt, und welches nach außen senkrecht zur optischen Achse planparallel begrenzt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium Glyzerin, Immersionsöl od. dgl. oder ein elastischer, transparenter Feststoff, wie Silikonkautschuk, ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei nach außen planparallel begrenzte, gegen das zu untersuchende Glas (15, 16) andrückbare Kissen (11, 12) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (11, 12) aus einem elastischen, transparenten Kunststoff möglichst hoher Brechzahl bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sind, welche eine steife, ebene, transparente Außenwand und eine diese überspannende, elastische, transparente Außenwand aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gegen die Kraft einer Feder (7) längs einer Führungsschiene (2) verschiebbare Tragarme (4, 5) umfaßt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen nach außen planparallel begrenzten, das zu untersuchende Glas aufnehmenden Flüssigkeitsbehälter umfaßt.