ONVENČNÍ A REEportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0... · typu CNC (Computer Numeric Control) je možné provádět operace, které jsou řízené doprovod-nými programy vytvořenými

2012

Skripta pro studenty oboru Optika a optometrie

KONVENČNÍ A FREE-FORM TECHNOLOGIE VÝROBY BRÝLOVÝCH ČOČEK

2

Copyright © 2012 Masarykova univerzita

Vydala Masarykova univerzita roku 2012

1. vydání, 2012


3

Obsah ....................................................................................................................................................................... 3

Úvod ......................................................................................................................................................................... 6

1 Výroba polotovarů ..................................................................................................................................... 7

1.1 Minerální brýlové čočky ................................................................................................................ 7

1.1.1 Rozdělení podle typu skla a indexu lomu ........................................................................ 7

1.1.2 Barvené sklo ................................................................................................................................. 9

1.1.3 Minerální fototropní materiály ............................................................................................ 9

1.2 Plastové brýlové čočky ................................................................................................................ 10

1.2.1 Čočky se standardním indexem lomu ............................................................................. 11

1.2.2 Čočky se středním indexem lomu .................................................................................... 15

1.2.3 Čočky s vysokým indexem lomu ....................................................................................... 16

1.2.4 Čočky s velmi vysokým indexem lomu .......................................................................... 16

1.2.5 Polymethylmethakrylát (PMMA) ..................................................................................... 17

1.2.6 Polykarbonát ............................................................................................................................. 17

1.2.7 Trivex ........................................................................................................................................... 18

1.2.8 Organické fototropní materiály ........................................................................................ 19

1.2.9 Polarizační materiály ............................................................................................................. 23

1.2.10 Fotopolarizační materiály ................................................................................................. 25

2 Konvenční a Free-Form výroba brýlových čoček ...................................................................... 26

2.1 Základní rozdělení výroby brýlových čoček ...................................................................... 26

2.1.1 Lití (Casting) .............................................................................................................................. 26

2.1.2 Lisování (Molding) ................................................................................................................. 27

2.1.3 Systémy s více vrstvami (Multi-part systems) ............................................................ 27

2.1.4 Třískové obrábění (Surfacing) .......................................................................................... 27

2.2 Free-Form technologie ................................................................................................................ 29

2.3 Design polotovaru ......................................................................................................................... 31

2.3.1 Sférické čočky ........................................................................................................................... 32


4

2.3.2 Tórické čočky a atórické čočky .......................................................................................... 32

2.3.3 Asférické čočky ........................................................................................................................ 33

2.3.4 Progresivní čočky .................................................................................................................... 34

2.4 Výroba dalších typů brýlových čoček ................................................................................... 35

2.4.1 Bifokální čočky ......................................................................................................................... 35

2.4.2 Trifokální čočky ....................................................................................................................... 35

2.4.3 Lentikulární čočky .................................................................................................................. 36

2.4.4 Prizmatické čočky ................................................................................................................... 36

2.5 Materiálový tok výroby ............................................................................................................... 37

2.5.1 Výběr polotovaru .................................................................................................................... 38

2.5.2 Výpočet zadního zakřivení čočky ..................................................................................... 39

2.5.3 Fóliování ..................................................................................................................................... 47

2.5.4 Blokování .................................................................................................................................... 48

2.5.5 Frézování .................................................................................................................................... 49

2.5.6 Broušení ...................................................................................................................................... 53

2.5.7 Leštění ......................................................................................................................................... 56

2.5.8 Tvorba gravur (gravírování) .............................................................................................. 57

2.5.9 Odblokování .............................................................................................................................. 58

2.5.10 Čistění čoček ........................................................................................................................... 59

3 Povrchové úpravy brýlových čoček ................................................................................................ 61

3.1 Minerální brýlové čočky ............................................................................................................. 61

3.1.1 Tvrzení ......................................................................................................................................... 61

3.1.2 Antireflexní vrstvy .................................................................................................................. 63

3.1.3 Absorpční vrstvy (barvení) ................................................................................................. 64

3.1.4 Reflexní (zrcadlové) vrstvy ................................................................................................. 64

3.1.5 Samočistící vrstva (hydrofilní a hydrofobní) .............................................................. 64

3.2 Plastové brýlové čočky ................................................................................................................ 65

3.2.1 Barvení brýlových čoček ...................................................................................................... 65

3.2.2 Tvrzené vrstvy ......................................................................................................................... 71


5

3.2.3 Antireflexní úprava ................................................................................................................ 75

3.2.4 Hydrofobní vrstvy, olejofóbní a antistatické vrstvy ................................................. 84

3.2.5 Optifog ......................................................................................................................................... 86

3.2.6 Reflexní (zrcadlové) vrstvy ................................................................................................. 87

4 Výstupní kontrola a expedice brýlových čoček .......................................................................... 89

4.1 Orážení brýlových čoček (potisk) ........................................................................................... 89

4.2 Výstupní kontrola brýlových čoček ....................................................................................... 91

4.2.1 Mapovací zařízení pro brýlové čočky (Lens Mapper) .............................................. 92

4.3 Balení brýlových čoček ............................................................................................................... 93

Seznamy .............................................................................................................................................................. 95

Seznam obrázku .......................................................................................................................................... 95

Seznam tabulek............................................................................................................................................ 97

Seznam vzorců ............................................................................................................................................. 97

Seznam rovnic .............................................................................................................................................. 98

Seznam zkratek ........................................................................................................................................... 98

Literatura .............................................................................................................................................................. 99


6

Na konci 20. století došlo vlivem rapidního růstu a rozšiřování počítačové techniky

k ovlivnění mnoha oborů. I oblast výroby brýlových čoček byla tímto způsobem ovlivněna. Dříve

pouze mechanické přístroje pracující v jednom nebo maximálně několika režimech získávají

díky svému „softwarovému potenciálu“ nové možnosti a širší pole působnosti. Díky přístrojům

typu CNC (Computer Numeric Control) je možné provádět operace, které jsou řízené doprovod-

nými programy vytvořenými v imaginárním softwarovém prostředí a otestovanými v reálném

prostředí. Zároveň dochází ke zjednodušení, zrychlení a tudíž ke zlevnění jednotlivých operací

výroby brýlových čoček. Ovšem ne všechny původní metody byly zapovězeny. Některé z nich se

stále používají, třeba i v kombinaci s novými, neboť jsou stále podobně efektivní jako nové me-

tody, nebo přechod na novou technologii by stál příliš mnoho finančních prostředků.

Cílem této publikace je vytvořit ucelený přehled výroby brýlových čoček a to jak mine-

rálních, tak i různých typů organických, které v současné době tvoří téměř 97 % světové pro-

dukce. V publikaci čtenář nalezne mimo jiné informace o metodách produkce polotovarů

z různých materiálů. V následující kapitole jsou popsány metody opracování polotovarů – klasic-

ké konvenční a moderní Free-Form v různých modifikacích. Poslední kapitola se zabývá povr-

chovými úpravami těchto čoček a zahrnuje i nejaktuálnější informace, které jsme měli k dispozi-

ci.

Závěrem bychom chtěli všem budoucím čtenářům této publikace ze srdce popřát, aby jim

posloužila minimálně jako zdroj základních informací k technologii výroby brýlových čoček,

anebo, v lepším případě, jako základní přehled informací k hlubšímu, širšímu a v budoucnosti i

aktuálnějšímu studiu této problematiky.

Petr Veselý a Peter Šimovič, v Brně dne 20.2.2012

„Čím víc se učíme, tím víc odhalujeme svoji nevědomost.“

Percy Bysshe Shelley


7

Sklo je amorfní materiál, který se při běžné teplotě (23 °C) vyskytuje v pevném skupen-

ství a je možné ho rozbít, a který je zároveň možné za zvýšení teploty přivést do viskózního sta-

vu. Sklo je získáváno z takzvaného sklářského kmene, který je při teplotě přibližně 1500 °C uve-

den do stavu taveniny. Standardní sklářský kmen obsahuje přibližně 70 % takzvaných sklotvor-

ných oxidů, 20 % tavidel, stabilizátory, odbarvovače, barviva a další přísady. Ke sklotvorným

oxidům řadíme oxid křemičitý (SiO2) ve formě křemenného písku, oxid boritý (B2O3) a oxid fos-

forečný (P2O5). K hlavním tavidlům patří uhličitan sodný (Na2CO3, neboli soda) a uhličitan dra-

selný (K2CO3, neboli potaš). Tavidla se používají k zajištění vysoké teploty (1700 °C). Stabilizáto-

ry (oxid vápenatý, CaO) zajišťují chemickou stálost, mechanickou pevnost a tvrdost skla. Zpev-

nění skla zajišťuje oxid hlinitý (Al2O3), oxid zinečnatý (ZnO) a oxid manganatý (MgO). Požadova-

nou změnu indexu lomu umožňuje oxid olovnatý (PbO) a oxid barnatý (BaO).

Tavení skla probíhá v tavících pecích. Při tavení skla rozlišujeme tři technologické stup-

ně:

Růst bublinek (1200 °C)

Sklářský kmen se zahřívá několik hodin na teplotu 1200 °C. Díky velkému množství fyzi-

kálně-chemických reakcí vzniká velké množství plynů (zejména CO2).

Čeření (1750 °C)

Do sklářského kmene se přidávají čeřiva, které mají za úkol odstranit bubliny a plyn

z taveniny. Čeřiva (např. dusičnan sodný, NaNO3, neboli ledek) jsou látky, které se za vy-

sokých teplot rozkládají. Plyn, který se z nich uvolňuje, difunduje do bublin v tavenině.

Následně tyto bubliny stoupají vzhůru a opouští taveninu. Vlastním čeřícím plynem je

tedy kyslík.

Ochlazení s odstraněním plynů a chlazení (pod 900 °C)

Poslední plyny se z taveniny vylučují před snížením teploty na 1200–900 °C. Následuje

stáčení skla do připravených předehřátých van. Celkové chlazení skla trvá podle jeho

druhu týdny i měsíce. Způsob chlazení umožňuje jemnou korekci indexu lomu a disperzi

skla.


8

Sklo o standardním indexu lomu 1.5 je převážně složeno z 60–70 % oxidů křemíku. Zby-

tek tvoří oxidy vápníku, sodíku a boru. Sklo o indexu lomu 1.6 obsahuje příměs dioxidu titanu.

Materiály pro výrobu minerálních brýlových čoček můžeme dělit do dvou skupin:

Křemíko-vápenaté sklo má obvykle index lomu 1.523 a Abbeovo číslo okolo 60

Boro-silikátové sklo má obvykle hodnotu indexu lomu 1.6

nebo

Korunové – draselno-vápenaté – nízkoindexové (Abbeovo číslo vyšší než 55)

Flintové – draselno-olovnaté – vysokoindexové (Abbeovo číslo nižší než 55) [4]

Vysokoindexové materiály byly vyvíjeny již od roku 1975 s cílem dosáhnout vysokého

indexu a zároveň nízké disperze (vysoké Abbeovo číslo). Nejprve se objevil materiál s indexem

lomu 1.7 (Abbeovo číslo 41), který obsahoval oxidy titanu. Přibližně v roce 1990 se objevil mate-

riál s indexem lomu 1.8 s příměsí oxidů Lanhanu a Abbeovým číslem 34. V roce 1995 byl poprvé

použit jako příměs oxid nobia a byl vytvořen materiál s indexem lomu 1.9 a Abbeovým číslem

30. Tyto materiály umožňují vyrábět tenčí brýlové čočky, u kterých můžeme očekávat snížení

váhy a celkového objemu čočky.


9

Sklo může být barveno přidáním solí se specifickou schopností absorpce. Jedná se na-

příklad o soli niklu a kobaltu (fialová), kobaltu a mědi (modrá), chromu (zelená), železa, kadmia

(žlutá), zlata, mědi, selenu (červená) atd. Tyto materiály se používají nejčastěji pro výrobu slu-

nečních nedioptrických brýlí.

První minerální fototropií čočky zvané Bestlite začala vyrábět americká firma Corning

Glass Works v roce 1964. O čtyři roky později se na optickém trhu objevily pod názvy Photogray

a Photobrown. V roce 1970 vyrobila svou první fototropní minerální čočku firma Zeiss (Umbra-

matic). Firma Rodenstock tento typ čoček nabízí pod názvem Colormatic. Na naše území se do-

stávají fototropní čočky pod názvem Heliovar ze skláren Schott z Jeny [3].

Fototropií materiály reagují na intenzitu slunečního záření tak, že modifikují svojí ab-

sorpci. Při dopadu UV-A záření tmavnou a při běžné teplotě blednou. Velikost absorpce je určena

poměrem mezi aktivovanými fotosenzitivními molekulami a molekulami deaktivovanými tep-

lem. Obvykle tento materiál obsahuje molekuly chloridu stříbra. Tento materiál reaguje s UV

zářením. Podstatou ztmavení je po ozáření uvolnění elektronu z atomu chlóru a přijetí tohoto

elektronu atomem stříbra. Stříbro tak získá vlastnosti kovu a zvýší svou absorpci pro světlo.

Když ozáření materiálu skončí, uvolní se elektron z atomu stříbra a vrací se zpět do atomu chló-

ru.


10

AgCl Ag + Cl

Průběh a rychlost chemické reakce závisí na složení skla, koncentraci a druhu halogenidů

(AgCl reaguje na světlo o vlnové délce pod 400 nm, AgBr do 550 nm a AgCl a AgJ až do 650 nm).

Dále na druhu a koncentraci stabilizátorů, způsobu tepelného zpracování, okolní teplotě (vysoká

teplota znamená nižší intenzitu zabarvení) a intenzitě elektromagnetického záření. Proces

tmavnutí je mnohem rychlejší než proces blednutí. Další nevýhodou u minerálních čoček je roz-

dílný odstín barvy v různých místech čočky podle její tloušťky. Tomuto jevu lze předcházet na-

příklad metodou tmelení stejně silné vrstvy fototropního skla na brýlovou čočku.

Na trhu jsou obvykle k dostání fototropní čočky, které se zabarvují do šedé, hnědé nebo

šedohnědé. Absorpce těchto čoček se obvykle mění od 15 do 75 %. Při dlouhodobém skladování

může dojít k utlumení této reakce a ta se musí následně tzv. „nastartovat“ opakovaným vystave-

ním UV-záření. Běžné fototropní čočky nejsou obvykle doporučovány pro řidiče, neboť fotoreak-

ce uvnitř automobilu nedosahuje potřebných kvalit.

Plastový materiál pro výrobu brýlových čoček můžeme rozdělit na dvě skupiny:

Termosety

Tento materiál působením tepla tvrdne bez možnosti další změny tvaru. K této skupině

materiálů řadíme CR39. Vyrábí se metodou lití (casting).

Termoplasty


11

Tento druh materiálu působením tepla měkne. K této skupině řadíme polykarbonát a po-

lymethylmethakrylát (PMMA). Vyrábí se lisováním (vtlačováním do formy – molding).

Do této skupiny můžeme řadit materiály s indexem lomu od 1.48 do 1.54.

Standardním plastovým materiálem pro výrobu plastových brýlových čoček je allyldigly-

kokarbonát, známý také jako CR39. Tento materiál byl objeven ve 40. letech 20. století chemiky

z firmy Columbia Corporation (divize American Pittsburg Plate Glass company). Název CR39 je

zkratka za anglických slov Columbia Resin a číslo 39 je označení úspěšné výrobní série. Polymer

byl původně vyvinut pro vojenské účely. Teprve později (1955) byl tento materiál použit firmou

LOS (Lentiles Opthtalmiques Speciales) pro výrobu brýlových čoček. CR39 je v základní formě

tekutý monomer, který polymerizuje díky účinku tepla a katalyzátoru. Výsledný polymer je tvo-

řen třídimenzionální sítí, která zajišťuje polymeru tyto vlastnosti: odolnosti proti tání, odolnost

vůči účinku rozpouštědel a pevnost. Dalšími důležitými vlastnostmi, které činí CR39 tak úspěš-

ným materiálem pro použití v oční optice, jsou index lomu 1.5 (blízký standardní hodnotě skla),

hustota 1.32 (téměř polovina skla), Abbeovo číslo 58–59 (nízká disperze), vysoká odolnost proti

poškození, vysoká propustnost pro světlo, široké možnosti při barvení a nanášení povrchových

úprav.

Tvrdá pryskyřice CR39 se také někdy označuje jako ADC nebo RAV7. Patří do skupiny al-

lylových esterů. Estery jsou deriváty organických kyselin. Vznikají tzv. procesem esterifikace

organických kyselin:

organická kyselina + alkohol = ester + voda

K základním surovinám pro výrobu CR39 patří fosegen (dichlorid kyseliny uhličité), al-

lylalkohol, etylenglykol. Vzniklý monomer allyldiglykokarbonát (ADC) obsahuje ve své molekule

dvojnou vazbu, která umožňuje vzájemné propojení (polymerizaci) těchto molekul. Proces po-


12

lymerizace začíná po přidání katalyzátoru (iniciátor, např. peroxid). Vzniklý polymer můžeme

obecně označit jako polyallyldiglykokarbonát.

Monomer ADC vyrábí firma Great Lakes Chemical Corporation pod obchodním názvem

RAV7 ve výrobním závodě v Itálii (Ravena) a v USA (Pasadena, Texas). Monomer může být vyro-

ben pomocí dvou chemických reakcí:

Transesterifikací s dimethylkargonátem

Jedná se o modernější způsob výroby, který probíhá bez přítomnosti chlóru a tudíž je še-

trnější a ekologičtější.

Reakcí s fosgenem

Jedná se o tradiční výrobu z 60. let 20. století (viz rovnice 4). Přítomnost chlóru vede čas-

to k nadměrné přilnavosti monomeru ke skleněným formám a může je tudíž zničit.

V materiálu po polymerizaci zůstává zbytkový chlór a čočky jsou tak náchylnější ke

žloutnutí.

CH3-OC(O)O-CH3 + CH2-CH-CH2OH OC(OCH2-CH-CH2)2+O(CH2-CH2OH)2 O(CH2-CH2OC(O)O-CH2- CH-CH2)2

DIMETHYLKARBONÁT+ALLYLALKOHOL DIALLYLKARBONÁT+DIETHYLENGLYKOL RAV7 MONOMER

COCl2+O(CH2-CH2OH)2 O(CH2-CH2OC(O)Cl)2 + CH2-CH-CH2OH O(CH2-CH2OC(O)O-CH2- CH-CH2)2

FOSGEN + DIETHYLENGLYKOL CHLOROFORMÁT + ALLYLAKOHOL RAV7 MONOMER

Výrobní proces může být modifikován tak, že dojde k výměně diethylenglykolu za jiné

polyglykoly. Vznikají tak modifikace tvrdé pryskyřice jako RAV7NG (menší smršťování),

RAV7MC (hromadné barvení slunečních čoček), RAV7FC (zrychlení tvrzení), nebo RAV7LC (tvr-

zení pomocí benzoyl peroxidu – BPO).

Monomer se vyváží v kovových nebo plastových sudech do jiných továren k dalšímu

zpracování. K získání tvrdé pryskyřice je třeba monomer polymerizovat. K tomu je zapotřebí

iniciátor polymerizace, kterým může být například diizopropyl peroxydikarbonát (IPP). Tato

látka však pro svou velkou výbušnost patří k velmi nebezpečným. Skladován může být pouze při

teplotě -10 až -20 °C. Jediným výrobcem této látky je firma Akzo Nobel v Mahadu (Indie). Proto

firma Great Lakes vyvinula modifikaci monomeru (RAV7LC), která může být tvrzena běžným a

bezpečnějším peroxidem – dibenzoyl peroxidem (BPO). Hlavní výhodou tohoto spojení je větší

chemická odolnost (pomalejší žloutnutí) a větší bezpečnost (BPO je možno skladovat od 40 °C).


13

Po smíchání monomeru s iniciátorem (BPO) je látka vstříknuta mezi dvě skleněné formy,

které jsou spojené těsnícím kroužkem. Forma je vložena do pece nebo do vodní lázně, kde je

plynuje zahřívána asi po dobu 20 hodin. Výsledkem je čirý a vysoce transparentní materiál.

Hlavní fáze výroby čoček (polotovarů) z tvrdé pryskyřice (CR39):

Smíchání monomeru RAV7LC s peroxidem BPO

Monomer RAV7LC je smíchán s peroxidem BPO, který tvoří asi 2,5 % směsi. Dále je při-

dán UV-absorbér (0,05 %). Vše se míchá asi 1–2 hodiny při teplotě 20–40 °C. Směs se

odplyňuje ve vakuu po dobu asi 30 minut. Hotová směs může být uchována po dobu asi 2

týdny. Na konci této fázi výroby celá směs projde přes filtr o velikosti 10–3 mikrometry.

Sestavení skleněných forem

Místnost pro sestavení forem musí být chráněna před prachem. Formy se vyplachují io-

nizovaným vzduchem. Čisté formy se ručně sestavují.

Plnění sestav forem

Monomerní směs je vpravována do formy pomocí injekčních stříkaček.

Polymerizace (tvrzení) čoček

Naplněné sestavy forem jsou v přepravkách nebo paletách dopraveny do polymerizač-

ních (tvrdících) pecí. V pecích se udržuje teplota od 70 do 90 °C po dobu 21 hodin. U ma-

teriálů s indexem lomu 1.501 dochází k obvyklému zmenšení objemu čočky o 14 %.

Smršťování je kompenzováno pomocí plastových elastických těsnících kroužků, které

jsou tudíž na jedno použití. Pro je tedy výhodou, když jsou tyto kroužky

z recyklovatelného materiálu. Odlévací formy po očištění mohou být použity opakovaně.


14

Otevírání (polymerizovaných) vytvrzených sestav forem

Otevírání forem se provádí mechanicky klínem s velkou opatrností. Ideální doba pro vy-

jmutí polotovaru z formy je teplota kolem 60 °C.

Čištění a recyklace forem

Použité formy se namáčejí v koncentrátu kyseliny sírové a pak se dvakrát omyjí pod

tekoucí vodou. Následuje opláchnutí neionizovanou vodou a nakonec sušení horkým

vzduchem.

Kontrola kvality a prohlídka čoček

Polotovary se kontrolují vizuálně. Napětí v materiálu se zjišťuje tenzoskopicky (polari-

zační metoda). Optická homogenita se zjišťuje pomocí obloukové lampy. Pomocí barvící-

ho testu se kontroluje průměrná tvrdost a homogenita čoček.

Výroba skleněných forem

Skleněné formy jsou chemicky tvrzeny v roztoku dusičnanu draselného při teplotě cca

425 °C pod dobu cca 16 hodin.


15

Patří sem materiály s indexem lomu od 1.55 do 1.63. Tyto materiály umožňují výrobu

tenčích a lehčích plastových brýlových čoček. Hustota těchto materiálů je podobná hustotě tra-

dičního materiálu CR39 (1.20–1.40), ačkoliv jejich disperze je obvykle větší (Abbeovo číslo < 45).

Jejich senzitivita na teplo a UV-ochrana je také větší. Nevýhodou tohoto materiálu je jeho nižší

odolnost proti poškrábání a proto je nutné aplikovat povrchové tvrzení. Materiály mohou být

také barveny a může být na nich použit antireflex. Tyto matriály jsou dále vyvíjeny a čeká se na

další novinky v této oblasti.

U materiálů s vyšším indexem lomu dochází také k tomuto problému. S vyšším indexem

lomu narůstá chromatická disperze a hustota materiálu. K materiálům se středním nebo vyšším

indexem lomu patří také termosety. Jejich index lomu se obvykle zvyšuje modifikací základní

elektronové struktury aromatické části základní molekuly, nebo pohlcením molekul halogenidů

(chlorid, bromid) nebo síry.

První organický materiál s vyšším indexem lomu se objevil mezi roky 1980 a 1990. Zá-

kladní strukturu materiálu tvoří stále allylová molekula ke které se přidávají aromatické benze-

nové uhlovodíky. Tímto způsobem tak vzniká středně indexová čočka (n = 1.54 až 1.57)

s Abbeovým číslem 36 až 43. Další nárůst indexu lomu je možný přidáním thiosinu (thiosinami-

num) a isocianátů. Získáme tak materiál o indexu lomu mezi 1.58 až 1.61 s Abbeovým číslem

mezi 30 až 40 a hustotou mezi 1.30 až 1.40 g/cm3.


16

Tento materiál lze tvrdit pomocí laku (polysiloxany, spin a dip coat), metodou in-mould

a také vakuově [33].

K vysokoindexoým organickým materiálům můžeme řadit materiály s indexem lomu

mezi 1.64 až 1.73. Vysoký index zajišťuje látka thiourethan, která obsahuje poměrně veliké

množství síry. Materiál je možný poměrně dobře vrtat nebo drážkovat. Další nárůst indexu lomu

je zajištěn pomocí episulfidů, které umožňují vytvořit větší hustotu sírových atomů v látce. Tím-

to způsobem vznikají materiály s indexem lomu vyšším než 1.74. Tyto materiály ovšem hůře

odolávají teplu, jsou náchylnější ke zlomení a hůře se také barví [5].

V níže uvedené tabulce můžeme vidět, že vlastním principem zvýšení indexu lomu je ná-

růst obsahu atomů síry, které se vážou na různé látky v materiálu.

V roce 1992 firma Asahi Pentax představila materiál s indexem lomu 1.66 materiál na-

zvaný MATSUI (MR-7). Další vysokoindexový materiál s indexem 1.71 vyrobila později firma

Mitsubishi Gas Chemical Corporation a roce 1997 ho na trh uvedla firma Hoya pod názvem

Teslalid. Hoyoa také v této době vyvinula svůj vlastní materiál s indexem lomu 1.70 a nazvala ho

EYRY. V dnešní době vysokoindexový materiál (1.67) nabízí i další firmy: Essilor Stylis, Hoyoa

Eynoa, Kodak, Nikon, Rodenstock, Seiko, Zeiss. Tvrzení u těchto čoček je možné realizovat po-

dobně jako u středně indexových čoček [33].

Do této skupiny řadíme materiály s indexem lomu od 1.74 výše. V roce 2000 vyvinula

firma Asahi Optical, Japan materiál s indexem lomu 1.74. Dále bychom do této skupiny mohly

zařadit hlavně minerální materiály s indexem lomu 1.8, 1.83, 1.90 [33].


17

Materiál byl vynalezen ve 20. letech v Německu a patří mezi termoplasty. Komerčně do-

stupný byl od roku 1936. Vzniká polymerizací methylmethakrylátu. Methylmethakrylát je orga-

nická sloučenina acetonu, kyanovodíku s kyselinou sírovou. PMMA je dobře opracovatelný, prů-

hledný a má malou měrnou hmotnost. Dobře tvarovatelný je již při teplotě kolem 140 °C. Jeho

index lomu je 1.49, hustota 1.17–1.20 g/cm3. Je stálý při delším působení světla, ale je málo

odolný proti oděru. V současné době se pro výrobu brýlových čoček nepoužívá.

Polykarbonát je relativně starý materiál objevený v roce 1955. Pro optické účely se ale

začal používat až poměrně nedávno. Pro optický trh ho vyrábí z makrolonu firma Bayer. Che-

micky se jedná o polymer s amorfní strukturou. Jeho struktura je tvořena atomy uhlíku, uhlíko-

vými radikály (-CO3) a atomy fenolu (-C6H5OH). Polykarbonát se vyrábí polymerizací monomeru.

Výhodou polykarbonátu je výborná odolnost proti nárazu, vyšší index lomu (1.59), nízká

specifická hmotnost 1.20 g/cm3, vysoká odolnost proti UV-záření a jeho nepropustnost pod 380

nm. Vysoká odolnost proti teplotě (měkne při teplotě kolem 140 °C). Povrch tohoto materiálu

musí být pokryt vrstvou tvrzeného laku proti oděru. Disperze dosahuje hodnoty kolem 30.

Obecně se tento materiál hůře barví. Barvení se obvykle dosahuje pomocí impregnace barevné a

tvrzené vrstvy na zadním povrchu čočky. Antireflex se nanáší podobně jako u ostatních plasto-

vých materiálů.


18

Trivex někdy také známý pod značkou NXT (obchodní název pro barvený, polarizační, fo-

totropií a fotopolarizační trivex) je polyuretanový polymer, který je velice odolný a pružný. Je asi

o 10 % lehčí než polykarbonát. Brýlové čočky z tohoto materiálu se vyrábějí litím, které zajišťuje

menší pnutí a vyšší homogenitu a větší mechanickou stabilitu než u metody vstřikování. Společ-

nost Younger Optics vyrábí tento materiál pod značkou Trilogy. Společnost Hoya pod zkratkou

PNX (Phoenix) a firma Thai Polymer Lens Co. Ltd. pod názvem Excelite (TVX) [4]. Ve srovnání

s polykarbonátem má tento materiál nižší index lomu (1.53) a vyšší Abbeovo číslo (45), tedy

nižší disperzi. Materiál je velice odolný proti působení chemikálií. Modifikací Trivexu je materiál

zvaný Hivex, který má index lomu 1.57 a Abbeovo číslo 46. Jedná se o mix trixexu a materiálu

pro vysokoindexové čočky. Jinou modifikaci trivexu vyvinula firma PPG a nazvala ji Tribrid. Ten-

to materiál je také produktem směsi trivexu a vysoindexového materiálu. Index lomu dosahuje

1.6, Abbeovo číslo je 41 a hustota je 1.23 g/cm3. Jedná se o ideální čočku pro korekci od 3 do 7

dioptrií.


19

První organické fototropní čočky firmy Transitions se objevily v roce 1990. Struktura to-

hoto materiálu se mění vlivem UV záření. Vzrůstá jeho absorpce. Aktivní látka se do struktury

materiálu vkládá tak, že je smíchána s tekutým monomerem před polymerací, nebo se inkorpo-

rují do povrchu materiálu po procesu polymerizace (imbibice). Aktivní látkou je spiro-oxazinové

molekuly. Působením UV záření pravá část této molekuly rotuje a způsobuje ztmavnutí čočky.

Pro výrobu organických fototropních čoček se používá speciální kopolymer CR-307, do

kterého se lépe vpravují fotosenzitivní látky (Transitions).

Brýlové čočky Transitions se vyrábějí z materiálu CR-307 ve firmě Optical v Taumu

v Irsku. Podle použitých molekul aktivní látky se samozabarvují do hnědé nebo šedé barvy. Fir-

ma Transtitions vstoupila na světový trh v devadesátých letech 20. století. První generace byla

vyrobena v roce 1991 na Floridě. V roce 1992 se objevila druhá generace těchto brýlových čo-

ček. V letech 1997–8 se postupně objevují třetí generace fototropních čoček a čočky

v polykarbonátové modifikaci. V roce 2001–2 se na trzích objevuje 4. generace fototropních čo-

ček Transitions. Pátá generace je uvedena v roce 2005 a v roce 2008 se objevují čočky s názvem

Transitions VI, tedy šestá generace [3].


20

V současné době firma Transitions nabízí fototropní materiál, který by měl v určitých

aspektech doplnit materiál 6. generace. Jedná se o materiál označený Transitions XTRActive.

Tento materiál je dodáván pouze v šedé variantě. Výhodou je, že se aktivuje i v místnosti, resp.

automobilu, kde jeho absorpce dosahuje cca 50 % v závislosti na teplotě. Samozřejmostí je 100%

absorpce UV-záření.


21

Brýlové čočky vyrobené z materiálu Transitions XTRActive jsou schválena pro řízení au-

tomobilu ve dne i v noci (rozlišení signálních světel ISO 14889).

Materiál Sunsensor je vyráběn firmou Corning. Jedná se o středněindexový fototropní

organický materiál s propustností světla v deaktivovaném stavu na úrovni 86 %. V aktivovaném

stavu dosahuje absorpce úrovně slunečních čoček kategorie 3 (propustnost 8–18 %). Materiál je

dostupný v barevném provedení šedá, hnědá. Obsahuje 100% UV-filtr a je vhodný i pro vrtané

brýle (patentové). Čočky je možné používat i pro řízení automobilu (ISO 14889). Materiál Sun-

sensor má index lomu 1.546, Abbeovo číslo 40 a hustotu 1.19 g/cm3.

Tento materiál je vyráběn firmou Transitions. Jedná se o organický fototropní materiál

s indexem lomu 1.501, Abbeovým číslem 57, hustotou 1.32 g/cm3. Vyrábí se většinou ve sféric-


22

kém provedení s UV-filterm 390 nm a zabarvováním do šedé nebo hnědé. Rozsah od maximální-

ho zabarvení do minimálního odbarvení je menší než u většiny standardních materiálů Transiti-

ons.

První čočka Perfalit ColorMatic se objevila v roce 1986. Obsahovala účinnou látku Indoli-

no-spiro-naphthoxazine (ISNO), která zabarvovala čočku do modrého odstínu. Do brýlových

čoček byla inkorporována metodou termálního transferu. V deaktivovaném stavu měla čočka

25% absorpci. Pokud byla vystavena UV-záření (50 kLx, 23 °C), zabarvila se až na 60 % absorp-

ce. Nevýhodou této čočky byla ztráta absorpce v průběhu životnosti čočky. V roce 1995 se obje-

vila brýlová čočka Perfalit ColorMatic New, kde byla využita nová technologie. Fotochromatické

molekuly se přidávaly před vlastní polymerací do základního materiálu, kde se navázaly na mo-

nomer, nebo na iniciátor polymerace. Fotoaktivní látkou byly spiroxazinové a naphthopyranové

molekuly. Čočka měla, v porovnání s jejím předchůdcem, lepší propustnost v deaktivovaném

stavu (75–90 %, s AR až 95 %) a absorpce v aktivovaném stavu se zvýšila na 60–70 %. Společ-

nost Rodenstock tyto čočky s ohledem na poptávku vyráběla ve variantě šedá, hnědá a zelená

(SunMatic). V roce 1999 se objevila čočka 3. generace – Perfalit ColoMatic Extra. Chemikům se

podařilo modifikovat barvu čočky v aktivovaném stavu a bylo dosaženo tak vyšší absorpce (o

5 % vzhledem ke 2. generaci). Dále byla zvýšena rychlost zabarvování a odbarvování a UV-

protekce. O 30 % se také zvýšila doba, kdy dojde k vyčerpání fotoreakce. Index lomu této čočky

byl 1.52.

Další generace těchto čoček (Colormatic) se objevila v roce 2006 a měla index lomu zvý-

šený na 1.54 s možností zabarvování do hnědé a šedé barvy. Propustnost této čočky s AR byla


23

92 %. Dále bylo dosaženo 100% UV-protekce. Díky snaze dosáhnout vyššího indexu lomu se

v roce 2006 také objevil samozabarvovací materiál s indexem lomu 1.67 (Perfalit ColorMatic,

zabarvení na 85 % při 23 °C) a o rok později materiál s indexem lomu 1.6 (obě varianty v hnědé

a šedé). V roce 2006 se také objevila čočka ColorMatic 1.54, která se barvila do zelené barvy.

Posledním výrobkem je čočka ColorMatic IQ, která je optimální ve všech parametrech. Je do-

stupná v indexu lomu 1.6 a 1.67. Propustnost této čočky je stejná jako u materiálu 1.54, tj. 92 %

s AR. Čočka se také téměř o 50 % rychleji odbarvuje a po 3 minutách odbarvování čočka dosahu-

je o 20% vyšší propustnosti pro světlo v porovnání s konkurenčními výrobky. Zabarvení je mož-

né do šedé, hnědé a zelené barvy [6].

Samozabarvovací brýlová čočka PhotoFusion s AR se zatmaví na 92 % absorpce za 15–30

sekund a odbarví se na 70 % propustnosti za 5–10 minut. Celková propustnost světla při maxi-

málním odbarvení a standardní teplotě je 91 %. Čočka zajišťuje 100 % UV-protekci. Tuto techno-

logii je možné použít u CR39, polykarbonátu nebo organické čočky s indexem lomu 1.67.

Polarizační čočky mají za úkol filtrovat horizontálně polarizované světlo odražené od ho-

rizontálních ploch (voda, vozovka) kmitající ve vertikální rovině. Polarizované brýlové čočky

redukují oslnění, zlepšují prostorové vidění a vnímání barev.

Polarizované čočky se většinou vyrábí s určitým zabarvením do šedé, zelené nebo hnědé

barvy. Obsahují také UV-filtr. Při použití těchto čoček se někdy můžete setkat s nechtěnými fe-


24

nomény při pohledu na čelní skla automobilů nebo LCD monitory. Proto se v současné době vy-

rábí polarizační čočky, které polarizují v šikmém směru místo vertikálního. Afokální polarizační

čočky (pro sluneční brýle) se vyrábí např. z polyvinylacetátu (PVA). Dioptrické polarizované

brýlové čočky se vyrábí vložením tenké vrstvy polarizačního materiálu (35–40 mikronů PVA) na

povrch nebo do hmoty čočky. U termosetů (CR39) se tato vrstva vloží do formy před vlastní po-

lymerací (embedded film technology = technologie zapuštění). Druhá technika (wafer technolo-

gy = plátková technologie) se používá u čoček s vyšším indexem lomu a u polykarbonátu. Tenký

polarizační film se vloží pod poslední vrstvu čočky na přední ploše čočky, než dojde k vytlačení

vlastní čočky. Při výrobě polarizačních brýlových čoček je nutné dodržet správnou orientaci ro-

viny polarizace např. v souvislosti s výrobou sféro-tórických čoček.


25

DriveWear je samozabarvovací polarizační brýlová čočka vyvinutá speciálně pro použití

v automobilu. Díky speciálním fotoaktivním molekulám je možná aktivace (tmavnutí) již při pů-

sobení viditelné složky elektromagnetického záření (nejen UV-záření). Výrobcem těchto čoček je

firma Younger Optics. Brýlová čočka s technologií DriveWear se odbarvuje na úroveň absorpce

65 %, kdy dosahuje zabarvení do žluté barvy. Při zabarvení za sklem automobilu, resp. oknem

dosahuje absorpce až 78 % a na přímém světle se čočka barví do hnědé barvy s absorpcí až 88 %

(platí za standardní teploty).

Jedná se o moderní fototropní materiál, kde se úroveň polarizace zvyšuje při samozabar-

vování. V klidovém stavu je čočka čirá. Firma Transitions se ho chystá uvést na trh v roce 2012.


26

Výrobu brýlových čoček můžeme rozdělit podle několika kritérií. Podle způsobu výroby

rozeznáváme výrobu [38]:

Hromadnou – neboli průmyslovou, ve velkých sériích (tzv. skladové čočky)

Individuální – výroba dle objednávky (např. moderní progresivní čočky)

Receptovou – neboli laboratorní, v malých brusírnách, u polotovarů s přední plochou hoto-

vou

Podle hlavního principu výroby rozlišujeme výrobu litím, lisováním, systémy s více vrst-

vami a třískovým obráběním.

Jedná se o výrobu polotovarů ze surové chemikálie díky chemickému specifickému pro-

cesu (např. CR3, tzv. odlévání do formy). Při výrobě CR39 se využívají tyto kroky (viz kapitola

1.2.1). V první fázi se připraví monomer filtrováním, odplyněním a přidáním katalyzátorů. Dále se

sestaví formy, které jsou ze skla a kovových částí spojené speciálních kroužkem. Prázdný prostor

formy je vyplněn monomerem. Následuje polymerizace za tepla po několik hodin nebo dochází u

některých materiálů k působení UV-záření, které má zajistit vytvrzení hmoty. V průběhu polyme-

rizace se materiál smrští o cca 14%. Je nutné používat flexibilní těsnění formy. Poslední fází je

odstranění formy. Tento způsob výroby se využívá pro výrobu polotovarů a finálních tovarů. Ne-

výhodou je veliká ztrátovost, zejména u vysokých plusových čoček (do 3D 9 %, do 6D 36 % a do

9D až 81 %) [37].


27

Materiál je tvarován za zvýšeného tlaku a teploty, tzv. se vtlačuje do formy. Výsledkem

může být hotová čočka nebo polotovar (např. polykarbonát). Tato metoda se používá i pro výro-

bu minerálních čoček. Sklovina se zahřívá na tzv. tvarovací teplotu a vkapává se automaticky do

forem, které se pohybují pod dávkovacím zařízením. Jedná se o tzv. kapkovou metodu výroby vý-

lisků. Po vkápnutí skloviny do miskové formy je tato forma uzavřena a ochlazuje se. Výsledkem

jsou výlisky, které připomínají tvar budoucí brýlové čočky [4]. Pro malosériovou výrobu je možné

čočky vyrobit z destiček, které se v peci zahřejí a vylisují na běžný tvar.

Při výrobě polykarbonátu se používá materiál v granulované formě. Vlivem zvýšené tep-

loty (300 °C) měkne a je vtlačována do speciálních forem. Po vtlačení a vychladnutí se formy ote-

vřou. Výsledkem je opět polotovar nebo finální výrobek.

Více vrstev je spojeno dohromady, aby vytvořily výslednou čočku (např. bifokální mine-

rální čočky). Nejprve se vyrobí základní tvar čočky a posléze segment, který se zataví do základ-

ního materiálu.

Materiál vytvoří základní formu, která je dále frézována, broušena a leštěna, aby byl vy-

tvořen finální tvar této čočky. Jedná se o nejčastější způsob výroby brýlových čoček (s výjimkou

výroby jednoohniskových nebroušených čoček metodou odlévání). Podle autora Wilkinsona [37]

existují 3 postupy třískového obrábění brýlových čoček:

Jedná se o nejstarší systém. Všechny úkony se konají pomocí šal. Pro tzv. hrubování se

používalo volné brusivo (smirek, karbit křemíku, korund). Klasickým nástrojem je pro konvexní

plochu tzv. brusná miska a pro konkávní plochu brusný „hřib“. Jsou zhotoveny ze slitiny a musí

mít přesný poloměr křivosti. Brusná plocha obsahuje drážky pro lepší přívod brusné suspenze.

Nástroj rotuje v rozmezí 200–1000 otáček za minutu. Upnutá čočka se při výbrusu sférické plo-


28

chy lehce otáčí. Broušení je ovlivněno tlakem, otáčkami nástroje, koncentrací brusiva v suspenzi

a materiálem nástroje. Astigmatické čočky se většinou vyrábí tak, že jedna plocha je tórická

a druhá sférická. Pří výrobě tórické plochy je nástroj pevně upnut a vykonává střídavě kývavý

stranový pohyb. Obrobek se neotáčí kolem své osy [38]. Moderní systémy používají pro hrubé

broušení frézovací nástroj nástroj s diamantovým abrazivem zapuštěným do kovové matice.

Jedná se o diamantové tablety nebo prstenec (zrnitost cca 160 mikronů). Po hrubém broušení

následovalo jemné broušení (lapování). Rozdíl byl v zrnitosti abraziva. Dnes se k jemnému brou-

šení používají také diamantové tablety (zrnitost cca 15 mikronů). Povrch lapovaných čoček je

matný. Je nutné provést leštění za pomoci leštící podložky (např. polyuretan). Leštícím médiem

je vodní suspenze leštících prášků (např. oxid ceričitý). Tento způsob výroby se používá pouze

ve velkovýrobě pro výrobu minerálních brýlových čoček.

Při generalizovaném frézování se používá speciální fréza s řeznými destičkami

z polykrystalického diamantu. Tímto způsobem je možné vyrobit sférické i tórické plochy, které

ovšem obsahují eliptickou chybu. Tu generuje vlastní nástroj.

Frézované plochy se dále upravují pomocí šal, na které se nalepují brusné a leštící fólie.

Frézování je bez eliptické chyby. Provádí se speciálním diamantovým hrotovým nástro-

jem. Většinou se používají dva typy fréz. Pro hrubé a jemné frézování. Broušení pomocí šal je


29

možné vypustit. Pokud je třeba, provádí se broušení za pomoci nafouknutých gumových pomů-

cek. Leštění se provádí pomocí speciálních houbiček.

Free-Form je výrobní platforma, která umožňuje výrobu asymetrických nebo Free-

Formových povrchů. Frézovací stroje s technologií Free-Form jsou schopné vyrobit komplexní

povrchy (asférické, atórické, progresivní) s velkou přesností. V minulosti byly tyto stroje finanč-

ně náročné a měly omezení, která se týkala přesnosti a komplexnosti, aby mohly být používány

pro optické účely. V posledních desetiletích se výrobci těchto strojů pokusily stroje modifikovat


30

pro optické účely. Konvenční stroje pro výrobu brýlových čoček nedosahují takové přesnosti

jako Free-Form generátory. Typický Free-Form proces zahrnuje frézování povrchu za použití

CNC strojů (Computer numeric control). V závislosti na specifikaci designu a konfiguraci stroje

jeden nebo více diamantových hrotů vyfrézuje povrch polotovaru do požadované-

ho/vypočítaného tvaru. V této souvislosti se hovoří o tzv. čočkách s vysoce definovaným tvarem

povrchu (High Definition Lenses). Následuje broušení za pomoci šal, které vybrousí povrch čoč-

ky na požadovanou hladkost. V některých případech je možné proces broušení vynechat, pak

hovoříme o tzv. technologii cut-to-polish. Dále proces pokračuje přesným leštěním za pomoci

speciálních houbiček. Ve výsledku je povrch čočky dokonale vyleštěný. Do budoucnosti se uvažu-

je i o možnosti vynechání leštění (technologie cut-to-coat).

Free-Form povrch může být vyroben na přední nebo zadní straně polotovaru. Rozdíly

v zobrazování jsou velice malé. Asféricita čočky je více účinná u čoček s větším předním zakřive-

ním. U plusových čoček je lepší provádět Free-Form na přední ploše a u minusových na zadní.

V poslední době se začínají používat oboustranné designy. U tradičních progresivních čoček je

progresivní design na přední ploše čočky. U konvenčně vyráběných čoček je u stejného zakřivení

vždy stejná hodnota addice, kdežto u Free-Form technologie se může měnit. Při konvenční výro-

bě čoček je vrcholová lámavost čočky taková, jakou je možné měřit kolmo ve fokometru. Ve sku-

tečnosti jsou brýle ale nošeny v určité vzdálenosti od očí (delta vzdálenost), brýlový střed je

prohnut pod určitým úhlem a čočky jsou skloněny pod určitým úhlem (inklinace). Všechny tyto

parametry mohou být implementované do Free-Form designu.

Na trhu existují i tzv. individuální brýlové čočky, které jsou optimalizované pro konkrét-

ního nositele a konkrétní typ brýlové obruby. Implementace Free-Form technologie zahrnuje

nákup Free-Form frézovacího a brousícího stroje, stoje na leštění čoček, výpočtového softwaru

a designů, což jsou v podstatě data pro určité typy čoček. Na trhu existuje více výrobců těchto

strojů (Satisloh, Schneider apod.). Nejlepší způsob jak pořídit nový systém je nakoupit vzorek,

otestovat ho a posléze zakoupit licenci.

Výroba Free-Form je časově náročnější než konvenční výroba, protože se každá čočka

brousí jednotlivě. Je také spojená s vyššími nároky na obsluhu, s vyššími náklady na nástroje

a údržbu zařízení. Velkou výhodou je, že se při procesu broušení a leštění nepoužívají nástroje

zvané „šaly“. U Free-Form technologie je šala nahrazena přesným pohybem nože a leštění je rea-

lizované leštícími houbičkami.

Výrobní technologie Free-Form neznamená konec konveční technologie čoček. Výroba

brýlových čoček konvenčním způsobem je ekonomicky výhodnější a ověřená po desetiletí. Hlav-

ně u jednoohniskových čoček bude pravděpodobně ještě dlouho preferována.


31

Shrnutí Free-Form technologie:

Přesnost výroby je 0.01 D (tj. cca 0.3 mikronů, v porovnání s konvenční technologií je to

max. 0.03 mm), který však částečně narušuje proces leštění

Výhodou je volnost výběru předního zakřivení čočky

Vrcholové lámavosti čoček jsou optimalizované pro nositele ne pro fokometr

Možné je optimalizovat čočky pro každé oko zvlášť

Čočky lépe eliminují periferní aberace

Podle orientace plochy čoček rozdělujeme čočky na bikonkávní, bikonvexní, plan-

konkávní, plan-konvexní a meniskové. V historickém přehledu bychom ještě měli uvést čočky

periskopické s hodnotou základní plochy +/-1.25 D. V současné době se ve výrobě používají jen

čočky meniskové, které jsou vždy konvexně-konkávní. Ostatní typy čoček se nepoužívají kvůli

špatné kvalitě zobrazení, zejména pro astigmatismus šikmých paprsků, sférickou vadu zobraze-

ní, komu a zkreslení. Obecně lze říci, že čím je větší zakřivení přední plochy čočky, tím jsou více

eliminované vady zobrazení (tzv. best form). Na druhé straně s rostoucím zakřivením přední

plochy roste středová tloušťka čočky. Při volbě předního zakřivení čočky (bázi) je tedy nutné

brát ohled nejen na optickou stránku věci, ale také na estetickou stránku.


32

Brýlové čočky obecně rozdělujeme na sférické, tórické, asférické, africké a bi-asférické.

Některé typy brýlových čoček se vyrábějí kombinací přední a zadní plochy s různým designem.

Sférické čočky mají přední i zadní plochu sférickou. Sférická plocha je plocha se stejným

poloměrem po celé ploše od středu otáčení. Sférické čočky mají stejnou okrajovou tloušťku po

celém svém obvodu. Optická osa čočky prochází středem rotace přední i zadní plochy. Přední a

zadní plocha čočky jsou vzájemně rovnoběžné.

Tórické čočky mají přední plochu sférickou a zadní tvoří kombinace dvou na sebe kol-

mých sférických ploch. Tórické čočky nejsou stejně tlusté po celém svém obvodu. Rozdíl

v okrajové tloušťce je tím větší, čím větší je vyrobený cylindr. Cylindr je přídavek ke sférické

hodnotě a je orientovaný podle zadaných stupňů (tabo-schéma). Hodnota cylindru může být

plusová nebo minusová.


33

Atórická čočka je složena ze dvou asférických ploch, které jsou vzájemně kolmé.

Asférická plocha mění své zakřivení od středu rotace k okraji čočky. Je to rotačně symet-

rická čočka. Tato změna zakřivení vytváří mírný astigmatismus šikmých paprsků, který má vy-

lepšovat zobrazování na okraji brýlové čočky. Asférický povrch může být vytvořen pomocí kuže-

loseček, tj. elipsa, hyperbola, parabola.

Asférické čočky mohou mít přední stranu asférickou a zadní sférickou, nebo přední stra-

nu sférickou a zadní asférickou. Asférické čočky mají stejnou okrajovou tloušťku a také

v případě spojných čoček výrazně redukují středovou tloušťku čočky.


34

Asférickou plochu je možné v rámci třískového obrábění vyrobit pouze Free-Form tech-

nologií.

Konvenční linka FreeForm

Sférická plocha

Tórická plocha

Asférická plocha

Atorická plocha

Progresivní plocha

Progresivní čočky mohou mít progresivní design buď na přední ploše a na zadní ploše

sférickou, tórickou, asférickou nebo atórickou plochu, nebo mají progresivní design na zadní

ploše a přední plocha může být sférická, asférická, tórická nebo atórická. Progresivní design není

rotačně symetrický, takže tloušťka čočky není po celém obvodě stejná.


35

Přední plocha je již vyrobena i se segmentem. Zadní se vyrábí podle požadavku – sféric-

ká, tórická.

Polotovar má vyrobenou přední plochu i se segmenty na blízko a střední vzdálenost.

Segment pro střední vzdálenost má většinou hodnotu ½ addice.


36

U rozptylné čočky je přední plocha sférická nebo asférická hotová a zadní se vyrábí dle

požadavku. Na zadní ploše se brousí sférická nebo tórická plocha. Plusová čočka má lentikulární

design na přední ploše. Zadní plocha bude dle požadavku sférická nebo tórická.

Polotovar je podle typu výrobku (jednoohniskový, bifokální atd.). Zadní křivka bude vy-

robena podle požadavku. Může být sférická, asférická, tórická nebo atórická. Při výrobě se fréza

nakloní dle velikosti prizma.


37

Následuje kompletní seznam úkonů, které musí být realizovány při výrobě konkrétní

brýlové čočky z daného polotovaru dle objednávky.

Příjem objednávky operátorem (telefon, email, fax) nebo objednávkovým softwarem

Vložení objednávky do informačního systému. Vytvoří se průvodka, která doprovází čoč-

ku během celého procesu výroby

Vyskladnění polotovaru

Kompletace polotovaru, průvodky nebo automatického výpočtu

Výpočet zadního zakřivení pomocí software (pokud není použit automatický výpočet).

Vybalení polotovaru z krabičky

Fóliování přední plochy čočky

Blokování

Frézování = vytvoření geometrického tvaru

Výběr šaly

Broušení (vyrovnání nerovností povrchu, povrch je matný)

Leštění (dosažení lesklého povrchu)


38

Tvorba gravur (gravírování, pokud je třeba)

Odblokování

Čistění ultrazvukem

Moderní podnikové informační systémy po vložení objednávky vytvoří výrobní postup

každé čočky v závislosti na objednávce, kde každá operace má svůj kontrolní bod, takže je možné

sledovat, v jaké fázi výroby se daná čočka nachází. Výroba čoček podléhá mezinárodním a ná-

rodním normám. Normy definují vrcholové lámavosti čoček, tloušťky a rozměry čoček.

Normy pro Českou a Slovenskou republiku:

ČSN resp. STN EN ISO 8980-1 – Hotové brýlové čočky s neobroušeným okrajem. Část 1:

Specifikace jednoduchých a bifokálních čoček.

ČSN resp. STN EN ISO 8980-2 – Hotové brýlové čočky s neobroušeným okrajem. Část 1:

Specifikace čoček s progresivním zakřivením.

ČSN resp. STN EN ISO 14889 – Základní požadavky na hotové čočky s nezbroušenými

okraji.

Po přijmutí zakázky před započetím receptového broušení je nutné vybrat správný polo-

tovar. Polotovar musí splňovat specifikace vzhledem k druhu materiálu, jeho tloušťce, průměru

a zakřivení zadní plochy, kterou je třeba vyrobit. Všechny polotovary se dodávají s již hotovou

přední plochou. Tyto polotovary se umísťují do skladu polotovarů. Vydávány jsou pracovníkům

na základě objednávky jednotlivých zakázek. Polotovar je hrubá čočka s hotovou přední plochou,

která po opracování zadní plochy získává finální tvar tzv. tenké čočky.

Na skladě jsou polotovary uskladněny na základě indexu lomu, typu čočky (jednoohnis-

kové, bifokální atd.), předního zakřivení (báze), průměru, povrchové úpravy (čisté, lakované),

typu (čiré, fototropní), funkčnosti (sférické, asférické), tloušťky polotovaru anebo výrobce.


39

Polotovary musí splňovat správnost zakřivení přední plochy (báze) s tolerancí +/-

0.02 D, optické čistoty, kvality povrchu přední plochy, průměru a tloušťky. Zadní plocha může

být poškozená, protože se bude opracovávat. Velké nároky na skladování kladou bifokální čočky

a polotovary pro konveční výrobu progresivních čoček, protože jsou rozdělené na základě zakři-

vení přední plochy (obvykle 4 typy), addice (16 typů) a rozdělení pravá/levá, plus dle délky pro-

gresivního kanálu (3 typy). Proto je pro konvenční výrobu progresivních čoček při stejném inde-

xu lomu třeba skladovat minimálně 384 kusů polotovarů. Nevýhodou je, že polotovary po 5 le-

tech mění barvu (žloutnou) a jsou dále nepoužitelné. Fototropní čočky mají pak jiné vlastnosti.

Rozptylné čočky se vyrábějí z polotovarů s předním zakřivením (bází) 0.5, 1, 2, 3 a 4.

Spojné čočky se vyrábějí z polotovarů s předním zakřivením (bází) 5, 6, 7, 8, …, 14 a u lentikulár-

ních čoček více jak 14 D. Čím je vyšší hodnota báze, tím větší je zakřivení přední plochy čočky.

Polotovary automaticky generuje firemní software. Pro index lomu 1.5 obecně platí tento

vzorec:

Přední zakřivení = ((SPH + CYL)/2)/2 + 6 [D]

Příklad:

Sph = +2D, cyl = +3D

Přední zakřivení = ((2+3)/2)/2 = +7.25D

Závěr: Pro předpis sph +2D a cyl +3D se na výrobu použije báze +7.25D.

Poznámka: U slunečních brýlí a dioptrických barevných čoček se volí báze podle zakřive-

ní obruby od +6 do +8D. U dioptrických čirých čoček se báze volí podle hodnoty předpisu.

Na výpočet zadního zakřivení a výsledných tloušťek čočky se v současné době používá

výpočetní program. V minulosti se parametry čoček počítaly ručně a nástupem výpočetní tech-


40

niky se výpočet více ulehčil a zpřesnil. Každá firma má svůj vlastní výpočetní program, který

obsahuje jejich vlastní sférické a asférické designy.

Do výpočetního programu se zadává: sférická dioptrie, cylindrická hodnota, osa cylin-

dru, addice, prizma, báze prizma, průměr čočky. Načtením polotovaru na základě čárového kódu

program dostane informaci o indexu materiálu polotovaru, průměru čočky, předním zakřivení

v dioptriích, tloušťce, decentrace apod. Dále se zadává decentrace a požadovaná okrajová

tloušťka, zejména u silonových nebo patentových brýlí.

Po vypočítání zakázky operátorem je možné zkontrolovat okrajovou tloušťku, středovou

tloušťku a popřípadě tyto hodnoty upravit. Pro patentové a silonové brýle je třeba okrajová

tloušťka 1.7 mm.


41

Po zkontrolování správnosti údajů je vytištěna průvodka s čárovým kódem, na kterém

jsou zobrazeny dioptrie, zakřivení zadní plochy, tloušťky, popřípadě hodnoty prizma.

Čárový kód v sobě uchovává veškeré důležité informace. V případě automatické výroby

probíhá tento výpočet automaticky a operátor pouze kontroluje správnost polotovaru. Největší

výhodou automatického výpočtu je úspora času a eliminace lidského faktoru (chyb). Po skončení

této operace se k polotovaru přiloží zakázkový výpočtový list.


42

V moderních výpočtových programech je možné importovat hodnoty očnice z traceru

zabrušovacího automatického systému do výpočtového programu. Operátor je tedy schopný ve

výpočetním programu modifikovat okrajovou tloušťku přesně podle tvaru brýlové obruby. U

starších výpočetních programů se optimalizace tloušťky dělá na nezabroušené čočce, což může

vést k určité odchylce od požadovaných tloušťek.


43

V receptových zabrušovacích laboratořích se pro požadované parametry čočky (dioptrie,

průměr, tloušťka) opracovává pouze zadní plocha polotovaru.

Postup při výpočtu sférických čoček:

A. Výpočet tloušťky čočky

a. Volba předního zakřivení F1 (podle vzorce 7)

b. F2 = n (F – F1) / (n – d * F1)

F2 = zadní křivka [D]

F1 = báze (přední zakřivení) [12]

n = index lomu čočky

F = výsledná dioptrie (sph) [D]

d = tloušťka čočky (pro rozptylné čočky 1.7 mm, pro spojné čočky

0.5 mm, pokud není zadaná jinak) [m]

c. r1 = (n – 1) 1000 / F1 r1 = (1 – n) 1000 /F2

r1 = poloměr zakřivení přední křivky (báze) v mm

n = index lomu čočky

F1 = báze (přední zakřivení)

F2 = zadní zakřivení

d.


44

s1 = sagita přední křivky [mm]

r1= poloměr zakřivení báze (přední křivky) [mm]

d = průměr čočky

s2 = sagita zadní křivky [mm]

r2 = poloměr zakřivení zadní křivky [mm]

e. Pro rozptylné čočky (když je F < 0)

e = s2 – s1 + t (středová tloušťka bude 1.7 mm)

e = okrajová tloušťka [mm]



t = středová tloušťka [mm]

f. Pro spojné čočky (když F > 0) (okrajová tloušťka bude 0.5 mm, pokud není třeba jiná)

t = s1 – s2 + e

e = okrajová tloušťka [mm]



t = středová tloušťka [mm]

Příklad: sph +3D, průměr 65 mm, n = 1.5

F1 = ((SPH + CYL) / 2) / 2 + 6 [D]


45

F1= ((3) / 2) / 2 + 6 = 6.75 D (pro jednoduchost se použije +5)

F1= +5 D

F2 = n(F – F1) / (n – d * F1) = 1.5(3 – 5) / (1.5 – 0.0005 * 5) = –2 D

r1 = (n – 1)1000 / F1 = (1.5 – 1)1000 / 5 = 100 mm

r2 = (1 – n)1000 / F2 = (1 – 1.5)1000 / (–2) = 250 mm

s1 = 100 – = 5.43 mm

s2 = 250 – = 2.12 mm

t = s1 – s2 + e = 5.43 – 2.12 + 0.5 = 3.8 mm

e = 0.5 mm


46

B. Výpočet zadního zakřivení (optické mohutnosti čočky)

x1 = F – [F1/(1 – (d/n) * F1)]

x1 = zadní křivka

F = výsledná dioptrie (sph)

F1 = přední zakřivení (báze)

d = tloušťka čočky

n = index lomu materiálu

Příklad: sph +3 D, průměr 65 mm, n = 1.5

F = +3 D, d = 3.8 mm = 0.0038 m, F1 = +5 D

Hodnoty pro tloušťku a bázi (F1) jsou převzaté z předchozího příkladu

x1 = F – [F1/(1 – (d/n) * F1)]

x1 = 3 – [5/(1 – (0.0038/1.5) * 5)]

x1 = -2.06 [D]

Vypočítaná hodnota optické mohutnosti –2.06 D při indexu lomu 1.5 odpovídá poloměru

242.71 mm = C2


47

První operací ve výrobě je fóliování. Fóliování je aplikace fólie na přední stranu čočky,

která tak bude chráněná během celé výroby před nečistotami a poškrábáním, pokud čočky bu-

dou vyráběné metodou třískového obrábění. Jak už bylo zmíněné, v rámci receptové výroby se

opracovává pouze zadní plocha čočky.

Fóliování se provádí ve fóliovačce. Čočka se vloží do vnitřku přístroje a na ní se natáhne

modrá průsvitná fólie. Za pomoci podtlaku a mechaniky se čočka přilepí na pásku a za pomoci

nože nebo horké pájky se odstraní přebytečný kus fólie. Při ořezávání fólie je třeba dbát zvýšené

ostražitosti, aby se nepoškodila přední plocha čočky. Maximální průměr čočky na fóliování je

85 mm.

Fólie musí splňovat požadavky na dobrou přilnavost k materiálu čočky a zároveň nesmí

mít příliš silnou přitažlivost, aby lep pásky nezůstal na čočce po jejím odstranění. To by zname-

nalo zdlouhavé čištění čočky s možností jejího poškození. Dalším požadavkem na fólii je, aby

byla průhledná a bylo dobře vidět centrovací značky umístěné na čočce. Celá operace fóliování

trvá přibližně 10 sekund. Obecně existují dva typy fóliovaček: manuální a automatické (kapacita

200 čoček / hodinu).


48

Operace blokování slouží pro upevnění bloku na čočku (na přední foliovanou stranu),

aby se čočka dala pomocí bloku upnout do výrobních strojů.

Nejdříve probíhá načtení čárového kódu. Pak osazení správným blokovacím kroužkem

podle výpočtové šablony. Tady platí, že čím se blokovací kroužek více blíží průměru čočky, tím

lépe. Je tak zajištěna větší pevnost při broušení a lepší odvádění tepla.

Dále se čočky usazuje (upíná) do stroje a to podle průměru u jednoohniskových čoček a

podle segmentu na čtení u bifokálních čoček za pomoc grafiky na monitoru stroje. Rameno stroje

čočku uchopí do přesné pozice. Následuje zatečení tekutého kovu (Woodův kov, teplota tavení

od 47, 52 a 60 °C) mezi čočku a blok.


49

Takto nablokované čočky musí chladnout přibližně jednu hodinu, dokud tekutý kov ne-

ztuhne zcela a nemá pokojovou teplotu. V případě nedodržení celkového času by mohlo dojít

během operací k oddělení čočky od bloku, případně by během výroby mohly vzniknout nechtěné

aberace, zejm. astigmatismus šikmých paprsků.

Nejnovější blokovací zařízení nepoužívají Woodův kov, kvůli jeho negativním účinkům

na životní prostředí a nadměrné ceně materiálu. Více se používají syntetické materiály, které ve

výsledku pracují stejně dobře jako Woodův kov, nevyžadují shora uvedené časy na chladnutí

a jsou ekonomicky výhodnější. Například firma AIM nabízí materiál, který neobsahuje škodlivé

olovo a kadmium. Je složen z india, bismutu a cínu.

Blokovací zařízení obsahuje výhřevnou nádobu s tekutým Woodovým kovem, nebo syn-

tetickým materiálem v tekuté formě. Po použití je třeba kontrolovat čistotu Woodova kovu, resp.

syntetického materiálu. Celá operace blokování trvá asi 1 minutu + cca 60 min. chlazení.

Frézování je strojové třískové obrábění plastu nástrojem, kde hlavní pohyb (rotační, po-

suv) vykonává nástroj a vedlejší pohyb (přísun a rotaci) vykonává obrobek (polotovar). Frézo-

vání klasicky probíhá ve třech osách. Ve víc jak třech osách pracují více-osé obráběcí přístroje.


50

Frézovací stroj se nazývá frézka, frézovací nástroj fréza. Rotační pohyb vykonává fréza i poloto-

var. V současné době se používají jen CNC (Computer numeric control) stroje.

Fréza pro plastové čočky se skládá z těla a destiček z polykrystalického diamantu (PKD),

kterými se odebírá povrch čočky. Některé typy fréz mají otočné destičky do 4 různých poloh.

PKD destičky se dají brousit. Pro minerální čočky se používá jiný typ fréz s malým průměrem

diamantů. Frézováním při konvenční výrobě je možné vyrobit pouze sférické, resp. tórické plo-

chy na zadních stranách čoček. U Free-Form technologie je možné vyrobit sférické a tórické, ale

také asférické a atórické plochy a samozřejmě progresivní plochy. Rozdíl mezi konvenční frézou

a Free-Form frézou je v možnosti vykonávat vzájemné pohyby frézy a obrobku.

Výpočet čočky označený čárovým kódem v sobě obsahuje CNC kód (souhrn G a M in-

strukcí), který obsahuje topografickou mapu celého povrchu součástky. Pro každý bod na po-

vrchu čočky existuje bod P, který se dá popsat souřadnicemi x, y a z (šířka, délka a výška).

x y z

0 40 10,27

0 39 9,73

0 38 9,19

0 37 8,65

0 36 8,11

0 35 7,57

0 34 7,03

0 33 6,49


51

Postup frézování:

Načtení čárového kódu. Na obrazovce se zobrazí všechny požadované informace (prů

měr, zadní křivka, tloušťka), které jsou nevyhnutelné pro výrobu čočky

Uchopení nablokovaného polotovaru do kleští frézy

Odstartování frézovacího cyklu

Po frézování operátor zkontroluje povrch čočky pohledem. Nesmí na něm být žádné rýhy

a povrch musí být plynule vyfrézovaný s požadovanou zadní křivkou, tloušťkou a průměrem.

V průběhu frézování vzniká mezi polotovarem a frézou teplo v důsledku tření. Polotovar a ná-

stroj musí být během frézování chlazené vodou smíchanou s chladící směsí. Takto dochází ke

snižování tření mezi frézou a polotovarem a zároveň se tím prodlužuje životnost nástroje. U

starších typů strojů se jako chladící medium používá vzduch. U minerálních čoček se používá

chladící emulze a chladící medium zároveň odplavuje odebíraný materiál. Pokud by nabroušený

materiál zůstával na povrchu čočky, vznikaly by na čočce rýhy a deformace.

Povrch čočky po frézování je hrubý a je na něm vidět spirálovitá stopa po práci frézy. Po-

lotovar se většinou opracovává od kraje ke středu. Stroj ve vlastním softwaru obsahuje tzv. mak-

ra (skupiny technologických parametrů = rychlost otáčení, posuvy atd.). S jejich pomocí se fré-

zování provádí. Makra je možno měnit např. podle typu materiálu nebo podle velikosti zadní

křivky.

Frézování trvá přibližně 1–2 minuty v závislosti na velikosti zadní křivky, průměru čočky

nebo indexu lomu materiálu. Frézování polotovaru probíhá ve třech hlavních krocích:

Vyfrézování průměru čočky

Vyfrézování ochranné fazety čočky

Vyfrézování požadované zadní křivky


52


53

Broušení následuje po frézování. Frézovaná čočka nemá povrch dokonale hladký ani

přesný. Broušením čočky dostanou přesné rozměry, požadovaný tvar a hladkost povrchu. Při

broušení se odebírá asi 0.3 mm materiálu. Při konvenční výrobě se jako brusné médium použí-

vají brousící fólie, které se lepí na tzv. šaly. Při Free-Form broušení (pokud je vyžadováno) se

používá speciální brousící koule. Šala je přípravek pro konvenční výrobu brýlových čoček, která

má určité zakřivení. Každá šala má viditelné označení zakřivení. Šala je vždy vypuklá (konvexní)

a je to protikus zadní plochy čočky, která se bude brousit, resp. leštit. Křivka šal je obvykle zao-

krouhlovaná na osminy nebo šestnáctiny dioptrie. Při 1/8 zaokrouhlení potřebuje receptová

brusírna přibližně 2500 šal a při 1/16 zaokrouhlení přibližně 5000 šal.

Šaly se kupují nebo vyrábějí na fréze z hliníkových polotovarů, plastových polotovarů

nebo z měkkého polyuretanového materiálu, které jsou pouze na jedno použití. Po určité době se

šaly musí znovu vyfrézovat, protože dochází k jejich opotřebování. Nejdelší životnost mají hliní-

kové šaly. Šaly se používají pouze při konvenční výrobě, ne při Free-Form výrobě. Pokud je po-

žadována zadní křivka -5D bude použita šala +5D. Křivka šal musí být již z výroby kompenzova-

ná, protože se mění její zakřivení nalepením brousící nebo leštící fólie.


54

Na konvenční lince probíhá broušení takto:

Načtení čárového kódu (zpracování makra)

Osazení šal do spodních čelistí brousícího stroje

Osazení čoček do horních čelistí stroje

Spuštění broušení


55

Celá operace broušení trvá přibližně 1–2 minuty. Závisí na indexu lomu materiálu, prů-

měru a velikosti zadní křivky. Jako brousící médium se používá brusná fólie, která se po každé

čočce mění za novou. Teplo, které vzniká třením brusné fólie a čočky je eliminované vodou (8–

10 °C). Voda zároveň pomáhá odplavovat nabroušený materiál. Povrch čočky má finální křivku a

na čočce je možné naměřit požadovanou dioptrii. Broušení probíhá na základě oscilačně-

rotačního pohybu šaly, pohybu a mírných zdvizích čočky.

Po skončení procesu operátor kontroluje kvalitu obrobku, hlavně zadní plochy a okraje

čočky. Pro detailnější kontrolu se používá lupa. Povrch čočky po broušení musí být hladký. Čočky

při konvenčním broušení se vždy brousí v páře. Dalším procesem je leštění.


56

Posledním procesem výroby brýlových čoček je leštění. V této fázi výroby jsou u čoček již

vyrobené tyto parametry: průměr, zadní křivka a tloušťka. V průběhu leštění se dokončuje pře-

devším vzhled čoček. Při leštění se odebírá asi 0.03 mm materiálu. Jako leštící médium se použí-

vá leštící fólie, která se nalepuje na šalu anebo leštící houbičky, které se nafukují vzduchem.

Postup leštění:

Načtení čárového kódu

Osazení spodních čelistí pomocí vzduchu

Osazení horních čelistí čočkami pomocí vzduchu


57

Leštění

Celá operace leštění trvá přibližně 4–6 minut a závisí na indexu lomu materiálu, průměru

čočky a velikosti zadní křivky. Jako leštící médium se používá leštící fólie, která se po každé čoč-

ce mění za novou. Teplo, které vzniká, je eliminované leštícím prostředkem, které zároveň zajiš-

ťuje odplavování materiálu. Leštící prostředek obsahuje zejména oxid hlinitý (Al2O3), dále kyse-

linu dusičnou, hlinité soli a nanohydrát. Povrch čočky je po leštění dokonale opticky čistý

a transparentní. Pohyb šaly je stejný jako při broušení. Po ukončení procesu leštění operátor

kontroluje povrch lupou. Po vyleštění se čočky myjí e užitkové vodě, aby se odplavily zbytky

leštícího prostředku.

Rozdíl mezi konvenčním broušením a leštěním spočívá v rozdílné fólii (jedna na broušení

a jiná na leštění), chladícím médiu (broušení – voda, leštění – leštící prostředek) a makrech, kte-

rá jsou použita.

Gravírování je označení čočky pomocí CO2 laseru s malým výkonem (0.002 až 0.5 W). To-

to označení slouží výrobci i zákazníkovi pro identifikaci produktu, materiálu, centrovacích údajů

a výrobce.

Intenzita viditelnosti gravur musí být zvolena tak, aby nebyla při běžném pohledu přes

čočku vidět, ale zároveň musí být dobře viditelná pro optika nebo výrobce.

Čočka se vkládá do CO2 laseru. Načte se čárový kód a na monitoru se zobrazí vhodná gra-

vura. Cyklus trvá asi 20 sekund v závislosti na počtu gravur. Některé gravury slouží pro bloko-

vání čočky.


58

Alternativně je možné pro tvorbu gravur využít mechanickou jehlu, která vyryje gravuru

na povrch čočky. Nebezpečí ale spočívá v poškození povrchu čočky v mikroskopickém měřítku.

Jak již bylo zmíněno blokování, je možné provádět pomocí Woodova kovu nebo pomocí

syntetických materiálů. Po leštění již není nutné, aby čočka byla nablokovaná. Provádíme tedy

odblokování. Existuje více metod pro odblokování čočky:

Mechanické odklepnutí. Čočka se položí na dutý válec, drží se pouze na okrajích a me-

chanickým nárazem se oddělí blok od čočky, tak aby se čočka nepoškodila

Pomocí odtahovačky. Odtahovačka je přístroj, který obsahuje horkou vodu (90 °C). Vli-

vem této teploty se Woodův kov a čočka od sebe navzájem oddělí. Woodův kov zůstává

ve vodě a klesá na dno nádoby. Dolním ventilem v nádobě Woodův kov odtéká a skladuje

se v připravené nádobě, aby ho bylo možné znovu použít.


59

Deblocker se používá pro oddělení čoček od bloku a syntetického materiálu za pomoci

vysokotlakého proudu vody, který je namířený mezi čočku a syntetický materiál. Existují

manuální a automatické verze tohoto přístroje.

Brýlové čočky je možné čistit těmito způsoby:

Ultrazvukové čistění

Čištění kartáčem (brush cleaning)

Vysokotlaké čistění (high pressure cleaning)

Jedná se o nejpoužívanější typ čistění brýlových čoček. Po leštění jdou všechny čočky do

ultrazvukové mycí linky, aby se dokonale očistily od leštícího prostředku. V UZ čističkách se po-

užívá zásaditý roztok, který se účinkem ultrazvuku elektrolyticky rozkládá a vykonává tak čiště-

ní povrchu čoček. Celá operace trvá asi 45 minut. Po tomto procesu se čočky ponořují do silné

zásady (pH 14), potom do slabší zásady (pH 7) a následuje roztok pro neutralizaci čoček a opla-

chy v užitkové vodě a destilované vodě. Posledním procesem je sušení čoček.

Takto upravené čočky jsou připravené na mezioperační kontrolu. Pokud nejsou objedna-

né žádné další úpravy, čočky se posílají zákazníkovi.


60


61

V roce 1972 byla ustanovena norma pro tvrzené sklo. Podle FDA (Food and Drug Admi-

nistration) by tvrzené sklo mělo vydržet náraz ocelové kuličky o velikosti 5/8 palce z výšky 50

palců. Podle Evropské normy (BS EN ISO 14889) z roku 1997 musí tvrzené sklo vydržet účinek

22 mm veliké kovové kuličky, která na čočku působí silou 100 N (10 kg) po dobu 10 sekund.

Tvrzení minerálních čoček lze provádět dvěma způsoby [9].

Při tepelném tvrzení se brýlová čočka zahřívá na teplotu kolem 650 °C a pak se prudce

ochladí vzduchem. Tento proces byl objeven v roce 1912 v USA. Čas zahřívání trvá přesnou dobu

(50 až 200 sekund) a závisí na tloušťce čočky. Po tomto druhu vytvrzení se na povrchu čočky

vytvoří tenká slupka materiálu, který má odlišný index lomu v porovnání se zbytkem hmoty.

Musíme dávat pozor na tloušťku čočky (s vyšším indexem, astigmatické), neboť hrozí destrukce

čočky. To, zda je čočka tímto způsobem ošetřena můžeme snadno identifikovat pomocí tzv. testu

Maltézkého kříže s použitím dvou polarizačních folií. Tento způsob tvrzení je velice levný a hodí

se proto pro malosériovou výrobu. Nedoporučuje se pro čočky nad +/– 10 D, bifokální čočky

a čočky pro patentové brýle. U samozabarvovacích čoček může tento způsob změnit barvu čočky

a narušit rychlost zabarvování.


62


63

Tento způsob tvrzení byl patentován v roce 1965 Weberem a poprvé komerčně použit

firmou Corning Glass v roce 1971. Brýlová čočka se ohřívá v lázni s kyselinou křemičitou a du-

sičnanem draselným při teplotě 400 °C po dobu 16 hodin. Obvykle se do této lázně ještě přidává

40 % dusičnanu sodného (NaNO3). Principem tohoto tvrzení je náhrada některých sodných iontů

ionty dusičitými. Díky nižší teplotě proto čočky nejsou vystaveny tak vysokému napětí

v porovnání s tepelným tvrzením. Větší draslíkové ionty, které na povrchu čočky nahradily sod-

né ionty, vyvolají smrštění. Pro zkoušku tvrzení tohoto typu je nutné čočku ponořit do glycerinu

a posléze prohlídnout pomocí polarizačních filtrů. V periferii by se u takto tvrzené čočky měly

objevit tenké svazečky hmoty. Tento typ tvrzení můžeme používat u běžně silných čoček i ve

velkosériové výrobě. Dlouhá doba tvrzení a relativně ekonomicky náročný proces snižují efekti-

vitu tohoto způsobu tvrzení [9].

Úkolem antireflexní vrstvy je podle fázové (d=λ/4n) a amplitudové podmínky (nv2 =

nc)snížení počtu odražených paprsků od přední a zadní plochy brýlové čočky. U minerálních

čoček se nanáší antireflex podobně jako u plastových čoček (vakuově), jen se může využívat vyš-

ší teploty. U plastových čoček se nesmí přesáhnout teplota 200 °C, protože čočky pak žloutnou.

Další podrobnosti o AR vrstvách uvedeme v kapitole 3.2.3.


64

Na povrch minerální čočky se nanáší tenká vrstva kovu, která absorbuje světlo. Čočky

jsou zahřívány na teplotu kolem 200–300 °C a vrstva se aplikuje pomocí vakua napařováním

(PVD – Physical Vapour Deposition). Používá se chromové, molybdenové nebo titanové oxidy

smíchané s křemíkem, křemíkovým monooxidem nebo magnesiovým fluoridem. Celková tloušť-

ka vrstev je na úrovni mikronů. Absorpce závisí na tloušťce absorpční vrstvy a barva na použi-

tém materiálu. Oxid většinou tvoří hnědou barvu a šedá barva je obvykle tvořena smícháním

kovových částeček s křemíkem. Podobným způsobem se nanáší antireflexní vrstva [7].

Reflexní vrstvy se aplikují za účelem zvýšit odrazivost brýlové čočky vakuovým nanese-

ním kovové vrstvy různé barvy. Vrstva se aplikuje na konvexní stranu čočky. Propustnost světla

čoček s reflexní vrstvou může být např. 75, 50, 25 %. První čočky s reflexní vrstvou byly hnědé.

Důležité je aby vrstva měla dobré i mechanické vlastnosti, aby nedocházelo k jejímu rychlému

opotřebení. Více reflexní vrstvy u plastových čoček [17].

Takzvané samočistící sklo je založeno na dvou principech – hydrofobity a hydrofility. Oba

principy snižují usazování nečistot na povrchu minerální čočky. Hydrofobní povrch na minerální

čočce se zajišťuje nanesením polymeru a vosku metodou iontového leptání nebo kapání nebo

plasmatickým chemickým rozrušením povrchu skla. Povrch pak získává hydrofobní vlastnosti,

ale materiál je zároveň snadno poškoditelný a křehký. Tato metoda je také finančně velice ná-

ročná.

Nanesením tenké vrstvy oxidu titanu zajistíme již tak dost hydrofilnímu povrchu mine-

rální čočky superhydrofilitu. Tekutina na povrchu čočky vytváří tak místo kapek tenký film. Dále

díky tzv. fotokatalýze (destrukce látek díky účinku UV záření) dochází ještě k lepšímu odbourá-

vání organických nečistot z povrchu čočky. První výrobek uvedla na trh firma Pilkington Glass

v roce 2001. Firma PPG tuto technologii používá pod značkou SunClean [19].


65

Barvení plastových brýlových čoček lze provádět dvěma způsoby. Pevným barvením, kdy

je barva smíchána s monomerem před polymerací. Do směsi je možné ještě přimíchat látku po-

hlcující UV-záření. Další možností je nanášení barvy na povrch brýlové čočky, nebo barvení lako-

vané vrstvy čočky. Čočky se ponořují do roztoku fotografické barvy při teplotě 39 °C u materiálu

CR39, která proniká cca 6–10 mikronů pod povrch. Barvení se provádí před a po aplikaci tvrzené

vrstvy, podle toho, jak tvrzená vrstva propouští barvivo. Trivex je například barvitelný pouze po

nanesení barvitelného laku. Intenzita barvy je dána koncentrací barvy a dobou máčení, která je

od 1 minuty do 2 hodin. Barva je tvořena 3 základními pigmenty (modrý, žlutý, červený), které

umožňují získat velké množství barevných odstínů. Je možné provádět celoplošné barvení nebo

tzv. gradální barvení, kdy nejtmavší odstín se nachází na horním okraji čočky a nejsvětlejší na

spodním okraji čočky. Gradální čočky vznikají pomalým vyjímáním čočky z barvícího roztoku.

Mohou mít nulovou intenzitu zabarvení dole a maximální nahoře, nebo minimální dole a maxi-

mální nahoře, nebo jinou barvu a intenzitu dole a jinou barvu a intenzitu nahoře. Barvení čoček

je velice obtížné a vyžaduje velkou zkušenost odborníka [7, 22, 28].


66


67

Základní fakta o barvení plastových čoček:

20–30 % čoček, které se vyrábí, se barví

75 % všech barvených čoček je v barvě šedá a hnědá, ½ z nich se používá jako sluneční

čočky

Při barvení je důležité dodržovat stálou teplotu. Optimální je 96 °C, tj. přibližně 205 °F

Barva čočky ovlivňuje tvorbu výsledného barveného vjemu (šedá a hnědá obsahují

všechny tři základní barvy, proto nejméně ovlivňují tvorbu výsledného vjemu)

Proces barvení se obvykle skládá z těchto kroků:

1. Rozehřátí barvy na pracovní teplotu (měření teploty se provádí digitálním teploměrem).

Je důležité, aby teplota barvy byla stále kolem 90–95 °C.

2. Rozlišení materiálu brýlové čočky a tvrzení.

3. Vyčištění povrchu čočka alkoholem nebo saponátem.

4. Umístění čočky do držáku s ohledem vytvoření co nejmenšího tlak na čočku.

5. Předehřátí brýlové čočky ve vodě o teplotě kolem 95 °C.

6. Vložení čočky do nádoby s barvou.

7. Vyjmutí čoček z lázně, jejich neutralizace v roztoku saponátu a vody o teplotě 96 °C, aby-

chom eliminovali zbytky barvy v materiálu čočky a zabránili nechtěnému odstínu.

8. Podle vzorníku zkontrolujeme odstín barvy.

Brýlové čočky s povrchovým tvrzením, vysokoindexové čočky a polykarbonátové čočky

se barví opakovaně. Tzn., že při prvním barvení bychom neměli překročit teplotu lázně 95 °C po

dobu 10 minut. Následuje ochlazení a omytí čočky. Pak můžeme opakovaně barvit do té doby,

než dosáhneme požadovaného odstínu. UV úpravu u čoček provádíme před barvením, ale po

nanesení tvrzené vrstvy [26].


68

Barvení brýlových čoček se používá jak pro blokování nadměrného množství světla, kte-

ré způsobuje oslnění, tak je možné ho použít pro terapeutické účely. Barvením je možné zajistit,

že brýlovou čočkou projde jen světlo o určité vlnové délce. V této souvislosti se také někdy hovo-

ří jako o hranových filtrech. Intenzita zabarvení brýlových čoček se


69

kontroluje pomocí spektrometru. Barva světla použitá pro kontrolu zabarvení čočky má

jasně definovanou teplotu chromatičnosti. V Evropě se používá zdroj o teplotě chromatičnosti

6500 K a v USA 5500 K.


70

Barvené brýlové čočky musí splňovat normu ČSN a STN EN 1836 – Osobní prostředky

pro ochranu očí. Sluneční brýle a sluneční filtry na všeobecné použití a tyto požadavky:

Stejná barva jako vzor +/-2 %

Stejná intenzita jako vzor +/-2 %

Rovnoměrnost nanesení barvy po povrchu čočky

Barvená stálost (odolnost proti blednutí)

Barevné čočky můžeme rozdělit podle intenzity zabarvení do 5 kategorií (dle normy):

Různé barvy se také používají pro brýlové čočky vhodné ke sportovním aktivitám.


71

UV-absorbér může být u brýlových čoček z CR39 implementován až dodatečně při bar-

vení. Metoda by měla barvení předcházet a zajišťuje absorpci UV-záření až do 400nm (stan-

dardní materiál CR39 absorbuje UV záření do 380 nm). Brýlové čočky se nejprve očistí

v ethanolu a pak se ponoří do neutralizéru o teplotě cca 50 °C (např. saponát). Následuje pono-

ření do roztoku UV-absorbéru, který má teplotu 50 °C.

První generace tvrzené vrstvy na povrchu plastové čočky byla použita v roce 1970. Jed-

nalo se o princip nanesení minerální vrstvy na povrch čočky metodou vakuového napaření. Mo-

lekuly látky byly z křemíku a procedura byla nazvána „quartzing“. Problém byl s teplotní roztaž-

ností obou materiálů. U CR39 je koeficient teplotní roztažnosti přibližně 20krát větší než u kře-

míku. To vedlo k porušení vrstvy vlivem teplotních změn. Od roku 1975 bylo ke tvrzení použito

speciálního tekutého laku z polysiloxanů nebo akrylu na povrch brýlové čočky. Spojení organic-

kého materiálu s anorganickým bylo dosaženo díky nahrazení některých atomů uhlíku atomy

křemíku. Díky tomu je povrchová vrstva čočky nejen tvrdá, ale také, díky existenci dlouhých

hydrouhlíkatých molekul elastická, což zajišťuje její správnou adhezi k povrchu čočky. Lak se na

povrch čočky aplikuje dvěma způsoby, které se nazývají „ponořování“ (dip coating) a „rotační

roztírání“ (spin coating). Tato druhá generace tvrzení se stále používá. Dále bylo nutné vyvinout

tvrzenou vrstvu, která by mohla fungovat spolu s antireflexními vrstvami, které se na povrch

čoček také nachází. V 90. letech 20. století se objevil nanokompozitní materiál, který by těmto

potřebám dobře vyhovoval. Nové materiály pro tvrzení jsou na bázi křemíku a jsou nanášeny na

povrch čočky ve vakuu. Nanokompozitní materiál obsahuje téměř 50 % křemíku v elastickém

pojivu. Tento materiál je v tekuté formě nanášen na povrch čočky podobným mechanismem jako

u druhé generace. Po nanesení následuje polymerace za teploty kolem 100 °C. Výhodou tohoto


72

tvrzení je vysoká odolnost proti poškrábání, relativně vysoká pružnost vrstvy, velice nízký koefi-

cient tření.

Brýlová čočka je očištěna v ultrazvukovém přístroji. Čočka musí být dokonale čistá, aby

se zabezpečila dokonalá adheze mezi lakem a čočkou. Pro vysokoindexové materiály se používá

tzv. primer (angl.), což je mezivrstva mezi čočkou a lakem, která zabezpečuje větší adhezi. Ná-

sleduje ponoření do roztoku tvrdícího laku. Tloušťka vrstvy laku na čočce je pečlivě kontrolová-

na a závisí na viskozitě roztoku a rychlosti vytahování čočky z roztoku. Čím rychleji se čočka

vytahuje z laku, tím silnější bude tvrzená vrstva. Následuje proces polymerace při teplotě 100–

120 °C po dobu 2–3 hodin. Tvrdá vrstva laku zajišťuje povrchovou odolnost čočky proti poškrá-

bání. Její tloušťka je obvykle kolem 2 (+/–0.5) mikrometrů. Pokud je tloušťka laku větší, je nižší

odolnost proti otěru. Pokud menší, sníží se povrchová tvrdost. Kvalita lakované vrstvy se kontro-

luje pomocí těchto testů: QUV, Bayer test nebo test koupele v ledové a vroucí vodě. V případě

QUV testu se simuluje 2letý životní cyklus čočky během 3 týdnů. Při Bayer testu se provádí po-

hyb abraziva po povrchu čočky celkem v 600 cyklech. Následně se vyhodnocuje její poškození.

Ve výrobě se používají laky o různých indexech lomu, který by měl být blízký indexu lo-

mu materiálu brýlových čoček. Lak většinou obsahuje silikonový monomer a titanový dioxid. Je

možné ho ředit na požadovanou hustotu metanolem a T butyl alkoholem. Složkou primeru je

destilovaná voda. Dále je možné používat laky barvitelné a nebarvitelné. Většinou se používají

laky nebarvitelné, kvůli své větší tvrdosti. Pro index lomu brýlové čočky 1.5 se používá lak o in-

dexu lomu 1.5, pro materiál 1.6 lak o indexu lomu 1.6 apod. Tento výrobní proces se nazývá „in-

dex matching“ a důvodem je eliminace nerovnosti povrchu čočky (kontrola se provádí pomocí

Newtonových kroužků). V průběhu výroby je velice důležité kontrolovat koncentraci laků a pri-

merů na denní bázi. Pokud se totiž koncentrace těchto látek změní, bude to mít negativní vliv na

vlastnosti brýlových čoček.


73

Při metodě DIP jsou čočky zavěšovány na držáky a robot je přenáší od první operace

k poslední podle zvoleného programu. Celá operace trvá cca 45 minut. Po tomto procesu se kon-

troluje kvalita povrchu (nečistoty, nerovnosti). Pokud je čočka v pořádku, putuje do externí pece

na 2–3 hodiny.

Pokud se na čočce objeví nečistoty je možné lak z čočky odstranit za pomoci chloridu

sodného a čočka jde znovu na lakování. Celá operace DIP je extrémně náročná na čistotu. Míst-

nost tedy musí být klimatizovaná (konstantní teplota a vlhkost vzduchu). Proces lakování je jed-

noznačně nejnáročnějším procesem ve výrobě brýlových čoček.

Druhou nejpoužívanější metodou lakování je metoda Spin coating. Brýlová čočka je očiš-

těna pomocí methanolu a isopropylalkoholu. Brýlová čočka je upnuta na rotující zařízení, které

umožňuje kontrolovat rotaci. Do středu čočky se aplikuje proud laku, který se díky rotaci roz-

prostře po celé ploše čočky. Ve výrobě při technologii Spin coating se používá většinou lak o in-

dexu lomu 1.5. Tato technologie se hodí pro výrobu brýlových čoček v malých sériích. Polyme-

race se dosahuje během několikaminutového působení UV-záření. Celkové zalakování jedné

strany čočky trvá přibližně 5 minut. Tloušťka vrstvy je řádově 3–5 mikronů. Metoda je velice

jednoduchá a rychlá, ale ve výsledku méně odolná proti poškrábání. Lak je měkčí v porovnání

s DIP metodou. Výhodou je, že se chová jako houba a je ho možné barvit, čehož se využívá hlavně


74

u čoček s vyšším indexem lomu. Tato technologie není tak náročná na čistotu jako DIP, protože

přístroje mají vlastní mikroklima.

Tvrzení se provádí přímo ve formě při formování čočky. Nejdříve zahřejeme formu

a otevřeme. Do formy je vložen silikonový vak, který obsahuje zahřátý roztok (0.2–0.5 ml) akti-

vovaného termosetu s iniciátorem a metalickou solí (tvrdící lak na bázi akrylátu). Pak se pomocí

zvýšeného tlaku uvnitř silikonového vaku (5–20 psi na 1.5–5 minut) vytvoří tenká vrstva laku,

která naléhá na vnitřní stranu formy. Následuje vstříknutí termoplastické hmoty, která zformuje

výslednou brýlovou čočku. Výhodou je, že tvrzená vrstva k základnímu materiálu velice dobře

přilne. Nevýhodou je, že tyto čočky již nelze dodatečně barvit [20].


75

Jedná se o vakuové nanášení tenké vrstvy (většinou atomů křemíku) na povrch brýlové

čočky. K základním metodám patří PVD (physical vapor deposition), LP-CVD (low pressure che-

mical vapor deposition) nebo PECVD (plasma-enhanced CVD). U metody PVD se nanášené atomy

odpařují z pevného povrchu zdrojového materiálu. U metody CVD se jedná o chemickou evapo-

raci základního materiálu, který je rozkládán chemicky nebo teplem. K nanášení napomáhá re-

akce nanášených atomů s atomy plynů, jako je kyslík, dusík nebo oxid křemíku. Přívodem plynu

je možné regulovat tvrdost vrstvy. Při využití plasmy je možné používat nižší teplotu k nanášení

a obvykle se nanáší hexamethyldisiloxan (HMDS) nebo tetraethylorthosilikát (TEOS). Technolo-

gii PECVD je možné použít na jedné výrobní lince s procesem nanášení antireflexu. [17, 21, 24]

Světlo odražené od povrchu čočky vytváří parazitní paprsky. Nejjednodušším příkladem

tohoto fenoménu je nemožnost vidět uživateli brýlí do očí. V principu na sítnici našeho oka do-

chází k tomu, že paprsky netvoří bod, nýbrž skvrnu. Dva body v prostoru tak mohou být snadno

vnímány jako jeden bod. Tento jev se dá kvantifikovat určením kontrastu obou bodů v prostoru:

C = a – b / a + b


76

Klinické studie ukazují, že u brýlových čoček bez antireflexu dochází k výraznému sníže-

ní kontrastní citlivosti oka.

CS = 1 / C


77

Antireflexní vrstvy mají za úkol eliminovat vznik parazitních paprsků na přední i zadní

ploše čočky s využitím tzv. destruktivní interference. Zejména u slunečních brýlových čoček je

důležité, aby byla antireflexní vrstva nanesena na zadní ploše čočky.


78

Antireflex je tenká vrstva o jasně definované tloušťce (d = λ/4n). Dvě světelné vlny totiž

musí být posunuty o polovinu vlnové délky (λ), aby se mohly eliminovat (fázová podmínka).

Zároveň ale musí platit i amplitudová podmínka, kdy velikost obou amplitud těchto světlených

vln musí být stejná (n2 = √nč). Například brýlová čočka s indexem lomu 1.523 by měla mít ideální

antireflexní vrstvou o indexu lomu 1.235 a tloušťku (optimalizovanou pro vlnovou délku 550

nm) 100 nm. Je možné proto použít fluorid manganatý (MgF2) s indexem lomu 1.38.

Tloušťka použité vrstvy musí dosahovat ¼ vlnové délky světla, aby došlo k vyrušení od-

razů.


79

Antireflexní vrstva nedokáže eliminovat parazitní paprsky absolutně. V praxi se používají

vícevrstevné antireflexní vrstvy (7 až 8), které minimalizují odraz světla vždy pro určitou kon-

krétní vlnovou délku. Podle účinnosti můžeme antireflexní vrstvy rozdělit do 3 skupin:

Standardní transparentnost je 95 až 97%

Střední transparentnost je 96 až 98%

S vysokou úč. transparentnost je 98 až 99%

Při napařování antireflexních vrstev můžeme použít tyto kovové materiály:

Na níže uvedeném obrázku můžeme vidět rozdíl mezi jednovrstevným a vícevrstevným

antireflexem. U jednovrstevného antireflexu dochází k odrazu modrého a červeného světla, který


80

vytváří typický purpurový vzhled. I malý rozdíl mezi odrazivostí antireflexu pravé a levé čočky

může být velkým kosmetickým problémem. Proto je nutné zachovávat vždy stejný typ antirefle-

xu mezi pravou a levou čočkou.

Při nanášení antireflexu je nutné zajistit, aby vrstva měla konstantní a specifickou hodno-

tu indexu lomu, byla absolutně transparentní, měla konstantní tloušťku, výbornou přilnavost

k čočce, povrch byl tak hladký jako je povrch brýlové čočky a optické vlastnosti byly podobné

podkladu. Toto umí zajistit technologie vakuového nanášení antireflexu. Díky této technologii

můžeme kontrolovat množství nanášeného materiálu, jeho chemické složení a chemickou čisto-

tu.

Jedná se o fyzikální proces, díky kterému je možné nanášet materiál na různé povrchy.

Technologie má celkem 3 kroky:

Sublimace materiálu

Atomy nebo molekuly materiálu prochází vakuem k cílovému povrchu

Usazování materiálu na povrchu cílového povrchu

Existují tyto metody vakuového napařování:

Tepelná (Thermal Evaporation Depostion)

Plasmatická (Plasma Sputtering Deposition)

Iontovým svazkem (Ion Beam Assisted Deposition)

3.2.3.1.1 Tepelné napařování


81

3.2.3.1.1.1 Napařování elektrickým odporem (Resistive Heating PVD)

Principem je převod nanášeného materiálu do plynného stavu (vypaření). Brýlové čočky

jsou upnuty na tzv. kalotu. V její blízkosti se nachází nádoba z vysokotavitelného materiálu

(wolfram, tantal apod.), v níž se nachází nanášený materiál. Nádoba je napojena na zdroj stejno-

směrného nebo střídavého proudu [35]. K nanášení antireflexní vrstvy se používá oxid křemiči-

tý, železa, yttria, lanthanu, titanu, fluorid hořečnatý (MgF2) a manganatý (MnF2), který má nízký

index lomu, ale odlišný koeficient roztažnosti vzhledem k základnímu materiálu. Proto je nutné

během napařování antireflexu kontrolovat teplotu uvnitř napařovací komory pomocí infračer-

veného teploměru (pyrometer). Jak bylo uvedeno dříve, velice záleží na tloušťce nanesené vrst-

vy. Tloušťka je měřena opticky (interference) nebo piezo-elektrickým krystalem. Obvyklá

tloušťka antireflexní vrstvy je kolem 500 nm.

Před samotným napařením antireflexu je nutné povrch čočky očistit. K čištění se použí-

vají detergenty aktivované ultrazvukem. Ultrazvuk pracuje s využitím jevu zvaného kavitace.

Očištěné čočky se ukládají do vakuových komor, aby zůstaly čisté a aby se na jejich povrchu sní-

žilo elektrické napětí na minimum. Nevýhodou této metody je kontaminace nanášeného mate-

riálu materiálem z rezistoru, malá rychlost napařování, poničení cílového předmětu vysokou

teplotou, malá tvrdost a odolnost nanesené vrstvy.

3.2.3.1.1.2 Napaření proudem elektronů (Electron Beam Gun Evaporation PVD)

Jedná se o modifikaci předchozí technologie. Používá se tzv. elektronové dělo, které ob-

sahuje napařovaný materiál ve formě granulí v malých kelímcích kolem kaloty, které jsou chla-

zeny vodou a tudíž je zde zamezeno kontaminaci nanášeného materiálu materiálem nádob. Kaž-

dý kelímek obsahuje potřebné množství pro jednotlivou antireflexní vrstvu [35]. Elektronové

dělo produkuje emise elektronů. Aby se elektrony urychlily, je třeba elektrické pole. Elektrony

vychází ze žhavené katody. Kovová destička naproti vláknu je napojena na kladný pól (tvoří

anodu). Elektrony se tedy pohybují od katody k anodě. Velké množství těchto elektronů se za-

staví na anodě, ale zbytek vytváří volný proud elektronů. Místo, kde dopadají elektrony na cílový

povrch, se může pohybovat pomocí variabilního magnetického pole. Změnou intenzity elektro-

nového paprsku se dá regulovat kvalita povrchu (vrstvy).

Výhodou této metody je:


82

Díky chlazení nádoby není nanášený materiál kontaminovaný

Vyšší čistota nanášeného materiálu

Možnost nanášet dielektrické materiály

Svazek elektronů umožňuje větší pevnost vrstvy

Nevýhodou této metody je:

Elektronový paprsek není možno řádně kontrolovat. Může poničit cílovou plochu

Vysoké energetické potřeby

3.2.3.1.2 Napaření za pomoci plazmy (Plasma Sputtering technology)

Od roku 1950 došlo k rozvoji techniky elektronového děla. Při nanášení antireflexní

vrstvy se může využít účinku plazmy. Aplikuje se na čočku, která již obsahuje tvrzenou vrstvu

[17]. Generátorem plasmy může být např. elektromagnetické pole (Sputtering technology). Tuto

technologii je možné použít na minerální i na plastové čočky. CR39 snese nahřátí jen kolem

100 °C, což vede k nekvalitnímu přilnutí AR materiálu. Díky této metodě není nutné kalotu

s čočkami nahřívat před samotným napařováním. Výhodou je fakt, že mrak iontů s AR materiá-

lem a následný proud iontů z plazmatického zdroje vede k pevnější, hustší a méně porézní apli-

kaci AR materiálu na povrch čočky. AR materiál je možné také chemicky modifikovat. Válcový

plazmatický zdroj tvoří katodu. Kolem se nachází měděná anoda. Mezi katodou a anodou se na-


83

chází ionizační plyn argon. Kolem celého zařízení se nachází magnetické pole, které usměrňuje

proud elektronů směrem k plynu, který ionizují. Tyto ionty se po zapálení doutnavého výboje

setkávají s reaktivními plyny (např. kyslík) a dopadají na povrch čoček na kalotě. Nevýhodou

této metody je, že není možné používat fluorid hořečnatý, neboť je znehodnocován plazmatic-

kým zdrojem. Jako AR materiál se používá oxid křemičitý (n = 1.432). Dle amplitudové podmín-

ky platí, že pod touto vrstvou musí být ještě nanesena vysokoindexová vrstva např. TiO2 (2.167)

[35]. Kvalita antireflexní vrstvy musí splňovat normu EN ISO 8980-4:2000

3.2.3.1.3 Napaření za pomoci svazku iontů (Ion Beam Assisted Deposition)

Jedná se o nejvíce efektivní způsob nanášení. Iontový zdroj umístěný vedle nanášeného

materiálu bombarduje nanášený povrch (čočku). Tyto poměrně veliké částice zajišťují vysokou

adhezi nanášeného materiálu. Iontové dělo je přitom nezávislé zařízení a je možné manipulovat

s proudem iontů, úhlem rozptylu, napětím apod.


84

Testy ukázaly, že vícevrstevné antireflexní vrstvy jsou poměrně pórovité a tudíž mají

tendenci k usazování prachu a jiných nečistot. Na antireflexní vrstvu se proto nanáší ještě další

vrstva, která má mít hydrofobní a olejofobní účinek. Tloušťka takové vrstvy je na úrovni nano-

metrů a nemá tudíž žádný vliv na funkci antireflexní vrstvy. Tato vrstva se připravuje z fluoridů

(fluorizované polysilazany) a hydrouhlíkových řetězců.

Uhlovodíky -CH2-CH2-CH2-CH2-

Křemičitany a fluorokřemičitany -OSi(CH3)2-OSi(CH3) 2-

Fluoro- karbonáty -CF2-CF2-CF2-CF2-

Tyto látky obsahují specifické molekulární spojky, které pomáhají je udržet na povrchu

brýlové čočky. Koncové části molekul těchto látek jsou většinou neutrální nebo nepolární. Na


85

druhé straně tyto látky velice intenzivně odpuzují vodu a nečistoty. Tato vrstvy se většinou na-

nášeny pomocí metody dip coating, vakuově nebo plazmatickou polymerizací.

Díky specifickým povrchovým vlastnostem těchto vrstev vytváří tekutina na povrchu

brýlové čočky kapičky (velký kontaktní úhel), které snadno stékají pryč. Většina hydrofobních

vrstev je zároveň i antistatická. Díky antistatické vrstvě se zabraňuje usazování prachových čás-

tic na čočce.


86

Příčiny zamlžování brýlových čoček mohou být tyto:

Teplota na povrchu čočky je blízká bodu rosnému bodu vzduchu

Vzduch v blízkosti povrchu čočky je ochlazován na teplotu, která zamezí odpařování vo-

dy z povrchu čočky

Vznikne rozdíl mezi povrchovým napětím kondenzované vody a napětím povrchové

vrstvy čočky

Na rozdíl od minerálních čoček mají plastové čočky menší tepelnou vodivost. Z toho

pramení delší odpaření tekutiny, která na čočkách kondenzuje. Nový produkt vyvinutý proti

zamlžování čoček. Funguje tak, že na povrch čočky je nanesen speciální materiál (PET – polye-

thylen). Tento materiál má za úkol zvýšit povrchové napětí usazované tekutiny a tudíž snížit její

kontaktní úhel. Dále se pro zlepšení učenosti reakce používá speciální aktivátor tzv. Optifog atki-

vátor. Voda, která kondenzuje na brýlové čočce, se spojí do jednolité několik mikronů silné vrst-

vičky, která se rychle odpařuje. Čočka tak zůstává stále transparentní.


87

Reflexní vrstvy mají za úkol snížit transparentnost brýlové čočky ve viditelné oblasti

světla vlivem zvýšení odrazivosti povrchu čočky (přední strana čočky). V podstatě se zde uplat-

ňuje princip obráceného antireflexu (tj. konstruktivní interference). Dosahují odrazivosti při-

bližně od 25 až do 35 %. Reflexní vrstvy se obvykle vyrábí z materiálu o vyšším indexu lomu než

je index lomu základního materiálu (např. CR39). Světlo, které dopadne do této vrstvy je částeč-

ně pohlceno a přeměněno v tepelnou energii. Odražená část světla je tím vyšší, čím lépe vede

elektrický proud. Odrazivost je závislá na indexu lomu a absorpci nanášeného kovu podle vztahu

R = ((n – 1) 2 + k2) / ((n + 1)2 + k2) [10] a na intenzitě zabarvení čočky (čím je vyšší zabarvení, tím

je efekt reflexní vrstvy větší) [16].

Kov n k R [%]

stříbro 0.177 3.638 95

hliník 1.150 3.50 77.8

zlato 0.37 2.82 85.1

ocel 2.285 3.433 58.4


88

K nanesení je možné použít technologii vakuového napaření pomocí iontů nebo plazmy.

Moderní vrstvy mohou obsahovat dielektrické materiály jako je např. oxidy chrómu, dioxidy

křemíku a titanu.


89

Potisk brýlových čoček slouží jako informace pro optika:

u jednoohniskových čoček: jak zabrousit/centrovat brýlovou čočku – rovina a záměrný

kříž, název produktu, logo výrobce

u progresivních čoček: jak zabrousit/centrovat brýlovou čočku, název produktu, oblast

pro vidění do dálky a do blízka, logo výrobce

Nejčastěji se používá barva zlatá, protože je nejlépe viditelná. Je možné ale použít i jinou

barvu v závislosti na barvě loga výrobce.

Potisk brýlových čoček se v současné době provádí dvěma způsoby:

1. Pomocí mechanického oražení čočky

V menu zařízení na orážení čoček se po načtení čárového kódu vybere typ potisku, který

koresponduje s názvem a parametry produktu. Pomocí vakua se čočka (většinou pravá a

levá) stabilizuje v zelené pozici, která je dána nacentrováním centrovacích gravur do

správné polohy. Po začátku procesu orážení se dostane barva do tzv. clishe, což je ple-

chová deska v které jsou vyryté jednotlivé potisky pro dané produkty. Na silikonovou

houbičku se otiskne barvou zalitý design, který je posléze aplikován na čočku. Výkonnost


90

stroje na potisk čoček závisí na počtu silikonových houbiček (1-4 houbičky). Doba oráže-

ní je 30 sekund.

2. Pomocí technologie INK-JET

Barvený potisk se aplikuje pomocí trysky, takže při nanášení potisku se čočky nedosta-

nou do kontaktu s tryskami. Trysky mají velmi malý průměr a potisk je založen na vel-

kém množství kapek barvy. Postup práce je stejný jako u mechanického nanášení barvy.

Výhodou této technologie je že čočky nepřichází do mechanického styku s jiným tělesem.

Dále je zde možné použít více druhů designů, protože kapacita clishe – plechu je omeze-

ná. Nevýhodou je častější údržba přístroje, která spočívá v jeho čistění.

Požadavky na potisk jsou hlavně viditelnost potisku na čočkách, odolnost potisku v sáčku

během transportu a potisk by měl zůstat viditelný i po zábrusu čočky. Při předání čoček (brýlí)

zákazníkovi optik/optometrista kontroluje centrování čoček a potisk smaže pomocí alkoholu


91

nebo speciálního přípravku k tomu určenému. Ve všeobecnosti se jedná o směs methylalkoholu,

ethanolu, případně malého množství acetonu. Ve velkých výrobnách je proces potisku plně au-

tomatizovaný. Čočky jsou orážené na dopravníkovém pásu, centrované pomocí kamery a potisk

je vybrán po automatickém načtení čárového kódu.

Brýlové čočky, které mají být expedované k zákazníkovi a už mají hotové všechny objed-

nané úpravy, musí být zkontrolované podle národních nebo vnitropodnikových norem. U všech

čoček se kontroluje:

Vrcholová lámavost

Průměr

Tloušťka

Čistota čoček

Povrchová úprava

Použitý materiál

Gravury a potisk čočky

Zábrus čočky, pokud byl objednán

V receptových brusírnách se používají automatické fokometry, které se vyznačují přes-

ností a rychlostí. Tyto průmyslové fokometry obsahují volbu kroků pro měření vrcholové láma-

vosti (0.01, 0.6, 0.12 a 0.25 D), měření propustnosti světla, módy pro měření vrcholové lámavos-

ti různých typů brýlových čoček (progresivní, bifokální), měření centrovacích údajů pro zábrus

čočky, měření dle disperze a pokud obsahují Schack-Hartmanův senzor, je na nich možné měřit i

aberace vyšších řádů. U jednoohniskových čoček se měří vrcholová lámavost v optickém středu,

tj. místo, kde je nulová hodnota prizmy. U bifokálních čoček se vrcholová lámavost měří v zóně

do dálky a do blízka. Také se měří PRP (prismatic reference point) podle výpočtu. Každá čočka je

prizmaticky tenčená, proto se měří vrcholová lámavost v místě s nulovou prizmatickou hodno-

tou.

Dále se čočky kontrolují proti černému podkladu za pomoci neonového světla (kontrola

barvy, antireflexu a poškození) a halogenového světla (kontrola propustnosti).


92

Pro detailnější kontrolu progresivních čoček a jednoohniskových čoček vyrobených

technologií Freeform se používá zařízení Lens Mapper. Na rozdíl od klasického fokometru, který

obsahuje jeden nebo dva měřící paprsky, tento přístroj obsahuje až 2500 měřících paprsků

(v závislosti na typu). Přístroj je tedy schopen změřit každé místo čočky s rozestupem 2 mm

(opět v závislosti na typu). Toto měření slouží pro kontrolu astigmatismu šikmých paprsků

a zároveň velikosti progresivního kanálu a pro kontrolu plochy čoček jednoohniskových vyrobe-

ných technologií Freeform. Lens Mapper je vyrobený ve dvou generacích:

1. Generace: Vrcholová lámavost celé plochy brýlové čočky je měřena pomocí procházejících

světelných paprsků. Při tomto měření je možné změřit pouze vrcholovou lámavost

brýlových čoček. Měření jsou porovnávána s teoretickým (vypočítaným) designem.

Výsledkem měření je:

Sférická mapa měřené čočky

Cylindrická mapa měřené čočky

Sférická mapa vypočítaného designu čočky

Cylindrická mapa vypočítaného designu čočky

Delta mapa pro sféru – rozdíl sférických odchylek od vypočítaného designu

Delta mapa pro cylindr – rozdíl cylindrických odchylek od vypočítaného desig-

nu


93

2. Generace: Vrcholová lámavost celé plochy je měřená pomocí transmise, absorpce a reflexe.

Tento koncept měření umožňuje kontrolu vrcholové lámavosti, škrábanců a kvality

celého povrchu. Při měření se čočka vloží do Lens Mapperu, načte se čárový kód,

který definuje design a stlačí se tlačítko pro měření. Samotné měření trvá 3 sekun-

dy.

Výhodnou měření čoček pomocí Lens Mapperu je kvalita a rychlost měření progresivních

čoček. U druhé generace Lens Mapperu i kontrola kvality povrchu čoček a to, že jsou čočky mě-

řené bezkontaktně, čímž se předchází poškození povrchu čoček.

Po splnění všech norem se čočky musí před expedicí do optiky zabalit do sáčků. Na sáč-

kách jsou všechny potřebné informace, jako je vrcholová lámavost, průměr, parametry zábrusu,

povrchová úprava, název produktu, kód zákazníka. Balení čoček se provádí buď ručně, nebo

automaticky.


94


95

Obr. 1: Fototropní reakce u minerálního materiálu [1]

Obr. 2: Plnění formy monomerem [4]

Obr. 3: Hlavní fáze výroby polotovarů z tvrdé pryskyřice (CR39) [4]

Obr. 4: Monomer a polymer materiálu CR39 [1]

Obr. 5: Výroba polykarbonátu [33]

Obr. 6: Molekula polykarbonátu [33]

Obr. 7: Reakce spiro-oxazinových molekul u fototropiích plastových čoček [1]

Obr. 8: Rozdíl mezi 5. a 6. generací brýlových čoček Transitions [3]

Obr. 9: Spektrum možného použití materiálu Transitions [3]

Obr. 10: Rychlost a hodnota propustnosti světla při teplotě 23°C ve srovnání se 6. generací Transitions [3]

Obr. 11: Porovnání absorpce čoček v místnosti, resp. uvnitř automobilu [3]

Obr. 12: Vyčerpání fotoreakce u samozabarovacích čoček s xenovou lampou v % [6]

Obr. 13: Princip polarizačních čoček [34]

Obr. 14: Technologie nanášení polarizační vrstvy Embedded [7]

Obr. 15: Technologie Wafer [7]

Obr. 16: Fotoreakce brýlových čoček DriveWear [3]

Obr. 17: Výroba polotovarů a finálních výrobků u termosetů [37]

Obr. 18: Výroba polykarbonátových čoček [37]

Obr. 19: Fréza pro generalizované frézovaní [37]

Obr. 20: Hrubé a jemné frézování Free-Form pomocí SPC (Single Point Cutter) [37]

Obr. 21: Free-form broušení pomocí speciálního gumového nástroje [37]

Obr. 22: Kvalita zobrazení u čoček s různou bází [12]

Obr. 23: Kladná a záporná sférická čočka [12]

Obr. 24: Tórická čočka [12]

Obr. 25: Kuželosečky pro tvorbu asférické plochy: plochá elipsa (OE), protáhlá elipsa (PE), parabola (E), hyper-bola (H) [12]

Obr. 26: Porovnání středové tloušťky u sférické a asférické brýlové čočky [12]

Obr. 27: Změna zakřivení plochy progresivní čočky [12]

Obr. 28: Bifokální čočka se zátavkem ST a CT [12]

Obr. 29: Trifokální čočka [12]

Obr. 30: Minusová a plusová lentikulární čočka [12]

Obr. 31: Prizmatické čočky [12]

Obr. 32: Rozdíl mezi polotovarem a hotovým výrobkem [12]

Obr. 33: Polotovar s bází +0.5D (r = 1000mm) a s +12D (r = 41.6mm) u indexu lomu 1.5 [12]

Obr. 34: Interface výpočetního programu Optocalc firmy Optotech [12]

Obr. 35: Optimalizace okrajové tloušťky čočky v programu Optocalc (Optotech) [12]

Obr. 36: Výpočetní list (průvodka) z programu Optocalc [12]

Obr. 37: Menu programu pro optimalizaci čoček s načteným tvarem očnice pro přesnou okrajovou tloušťku [12]

Obr. 38: Polotovary se po výpočtu vloží do krabičky, ve které jsou umístěny během celé výrobní operace [12]

Obr. 39: Parametry čočky: t = okrajová a středová tloušťka, s1 a s2 = sagita přední a zadní plochy [12]

Obr. 40: Zobrazení tloušťky čočky v jednotlivých bodech [12]

Obr. 41: Schéma vypočítané čočky s hodnotou zadního rádiusu C2 = 242.71 mm [12]

Obr. 42: Fólie aplikovaná na přední plochu polotovaru [12]

Obr. 43: Fóliovačka [12]

Obr. 44: Blokovací kroužek (58x7mm, průměr x výška) [12]

Obr. 45: Schéma nablokování čočky [12]


96

Obr. 46: Woodův kov [12]

Obr. 47: Syntetický materiál použitý na blokování [12]

Obr. 48: Fréza s osmi PKD destičkami po obvodě určená pro frézování plastových čoček [12]

Obr. 49: Operace frézování polotovaru. Polotovar je na levé části obrázku upnutý v kleštích frézy [12]

Obr. 50: Na obrázku je vidět stopa po frézování. Stopa obvykle začíná na periferii a končí ve středu čočky [12]

Obr. 51: Popis hlavních součástí frézy (firma Satisloh): 1 = pracovní oblast (fréza, čelist, chlazení), 2 = hlavní spínač, 3 = čtečka čárového kódu, 4 = klávesnice, 5 = obrazovka [12]

Obr. 52: Fréza pro Free-Form [12]

Obr. 53: Skladované šaly [12]

Obr. 54: Cylindrická šala +2D, +5D, která má různé zakřivení ve dvou osách. S touto šalou je možné vyrobit cy-lindr +/-3D [12]

Obr. 55: Brousící podložka u konvenční výroby [12]

Obr. 56: Osazení šal do spodních čelistí stroje [12]

Obr. 57: Osazení čoček do horních čelistí brousícího stroje [12]

Obr. 58: Části brousícího stroje pro konvenční výrobu: 1 – kontrolky pro stlačený vzduch, 2- ovládací jednotka, 3 – chlazení pro levý válec, 4 – chlazení pro pravý válec, 5 – vřeteno pro levou stranu, 6 – vřeteno pro pravou stranu, 7 – chladicí trysky, 8 – odkládací prostor, 9 – vodní pistol, 10 – vzduchová postol, 11 – konstrukce stroje, 12 – pedál pro stlačený vzduch, 13 – ventil pro vodu do odpadu, 14 – čtečka čárové-ho kódu [12]

Obr. 59: Brousící stroj pro konvenční (vlevo) a Free-Form výrobu od firmy Satisloh [12]

Obr. 60: Leštící fólie (konveční výroba) a leštící houbičky (vpravo, Free-Form) [12]

Obr. 61: Tvorba gravur [12]

Obr. 62: CO2 laser pro gravírování čoček [12]

Obr. 63: Zařízení na oddělování Woodova kovu a čoček (tzv. odtahovačka) [12]

Obr. 64: Manuální deblocker firmy Satisloh [12]

Obr. 65: Ultrazvuková čistící linky firmy Satisloh [12]

Obr. 66: Hromadné čistění brýlových čoček v ultrazvuku [12]

Obr. 67: Test tzv. Maltézkého kříže [9, 34]

Obr. 68: Porovnání jednotlivých způsobů tvrzení s 68 gramovou ocelovou kuličkou [8]

Obr. 69: Systém povrchových úprav na plastové čočce [16]

Obr. 70: Gradální brýlová čočky [28]

Obr. 71: Nástroj pro gradální barvení brýlových čoček [29]

Obr. 72: Příklady míchání barev při barvení brýlových čoček [33]

Obr. 73: Hromadné barvení brýlových čoček [12]

Obr. 74: Barvení pevné nebo povrchové [7]

Obr. 75: Nanášení tvrzené vrstvy ponořením do roztoku laku (dip coating) [7]

Obr. 76: Schéma DIP stroje, 2-7 = vany pro čistění, aktivaci a neutralizaci, 8 = pec , 10 = primer, 11 = pec, 13-14 = lak pro 1.5 a pro 1.6 apod., 15 = pec [7]

Obr. 77: Princip nanášení vrstvy laku centrifugací (spin coating) [7]

Obr. 78: Tvrzení ve formě [23]

Obr. 79: Systém pro tvrzení brýlových čoček [25]

Obr. 80: Vytvoření dvou separátních obrazů na sítnici [7]

Obr. 81: Efekt parazitního světla [7]

Obr. 82: Snížení kontrastní citlivosti oka u brýlí s a bez antireflexu [7]

Obr. 83: Destruktivní interference [7]

Obr. 84: Princip antireflexu [7]

Obr. 85: Tloušťka antireflexu [16]

Obr. 86: Účinek jednovrstevné a vícevrstevné antireflexní vrstvy [7]

Obr. 87: Odporové zařízení (rezistor) [38]

Obr. 88: EBGE PVD [38]

Obr. 89: Schéma plazmatického napařování [36]

Obr. 90: IBAD [38]

Obr. 91: Struktura hydrofobní vrstvy [7]


97

Obr. 92: Antistatická vrstva u čočky vpravo [16]

Obr. 93: Kontaktní úhel u hydrofobní úprava [16]

Obr. 94: Technologie OptiFog [27]

Obr. 95: Reflexní vrstva na čočce (zrcadlo) [16]

Obr. 96: Potisk progresivní brýlové čočky [12]

Obr. 97: Stroj na potisk čoček pomocí silikonových houbiček – nahoře monitor, který slouží pro volbu designu a správné nacentrování čočky pomocí centrovacích gravur, dole pracovní prostor, kde se uchycují čočky [13]

Obr. 98: Přístroj na nanášení potisku pomocí technologie INK-JET [13]

Obr. 99: Průmyslový automatický fokometr firmy Robotics [14]

Obr. 100: Lens Mapper první generace [15]

Obr. 101: Stroj pro automatické balení čoček [14]

Tab. 1: Složení materiálů pro výrobu minerálních brýlových čoček (% obsahu) [1]

Tab. 2: Vlastnosti některých minerálních materiálů [1]

Tab. 3: Brýlové čočky se standardním indexem lomu [33]

Tab. 4: Chemické složení některých organických materiálů. Srovnání standardního a vyššího in-dexu [5]

Tab. 5: Srovnání některých vlastností plastových brýlových čoček [3]

Tab. 6: Kombinace designu přední a zadní plochy a výsledný design čočky [12]

Tab. 7: Možnosti vyrobit optické plochy konvenční a Free-Form technologií [12]

Tab. 8: Souřadnice obrábění pro jednotlivé body na povrchu čočky [12]

Tab. 9: Úprava barvy brýlové čočky [26]

Tab. 10: Příklady použití hranových filtrů [30]

Tab. 11: Kategorie barevných čoček dle intenzity zabarvení [28]

Tab. 12: Barvení čoček u různých sportů [34]

Tab. 13: Materiály pro tvorbu antireflexní vrstvy [16]

Tab. 14: Materiály pro hydrofobní vrstvy [32]

Tab. 15: Odrazivost některých kovů [11]

Vzorec 1: Výběr polotovaru [12]

Vzorec 2: Výpočet zadního zakřivení brýlové čočky [12]

Vzorec 3: Výpočet předního zakřivení brýlové čočky [12]

Vzorec 4: Výpočet sagity přední plochy brýlové čočky [12]

Vzorec 5: Výpočet sagity zadní plochy brýlové čočky [12]

Vzorec 6: Výpočet okrajové tloušťky brýlové čočky [12]

Vzorec 7: Výpočet středové tloušťky brýlové čočky [12]

Vzorec 8: Výpočet předního zakřivení brýlové čočky [12]

Vzorec 9: Výpočet zadního zakřivení, resp. optické mohutnosti [12]

Vzorec 10: Výpočet kontrastu [7]

Vzorec 11: Výpočet kontrastní citlivosti [7]


98

Rovnice 1: Vratná fotochemická reakce [3]

Rovnice 2: Rovnice esterifikace [4]

Rovnice 3: Výroba monomeru RAV7 transesterifikací s dimethylkarbonátem [4]

Rovnice 4: Výroba monomeru RAV7 reakcí s fosgenem [4]

angl. anglicky

apod. a podobně

AR antireflex

atd. a tak dále

cyl cylindr

D dioptrie

g/cm3 gram na cm krychlový

K kelviny

kLx kiloluxy

max. maximálně

ml mililitry

mm milimetry

např. například

nm nanometry

psi pounds per inch

sph sféra

tj. to je

tzv. tak zvaný

UV-záření ultrafialové záření

W watt


99

Literatura [1] Essilor. Ophthalmic optics files. Materials and The basic opththlamic lens [online]. 2011

[cit. 11.1.2012] Dostupné na www: HTTP://WWW.BIMAS.LT/AKYS/LITERATURA/LESIAI_MEDZIAGA.PDF

[2] Weissová, Y.: Vybrané kapitoly do technologie pro oční optiky. SZŠ a VZŠ Alšovo nábřeží: Praha, 2002.

[3] Randulová, J.: Sklo a plasty jako materiály brýlových čoček, povrchové úpravy brýloých čoček. Diplomová práce. LF MU: Brno, 2009.

[4] Jančík, P.: Materiály pro výrobu brýlových čoček. Diplomová práce. LF MU: Brno, 2006.

[5] Transitions [online]. 2011 [cit. 22.11.2011]. Dostupné na www: HTTP://CZ.TRANSITIONS.COM/CZ/EXPLORE/PAGES/DEFAULT.ASPX

[5] Essilor. Ophthalmic optics files. Plastic and glass materials [online]. 2011 [cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.BIMAS.LT/AKYS/LITERATURA.PDF

[6] Zinner, Herbert: 25 years of ColorMatic lenses [online]. 2011 [cit. 12.12.2011]. Dostupné na www: HTTP://OPTICIANONLINE.NET

[7] Essilor. Ophthalmic optics files. [online]. Coating plastic [online]. 2011 [cit. 11.1.2012] Dostupné na www: HTTP://WWW.BIMAS.LT/AKYS/LITERATURA.PDF

[8] Polarized sunglasses [online]. 2011 [cit. 20.12.2011]. Dostupné na www: HTTP://DESTYLO.BLOGSPOT.COM/2010/11/POLARIZED-SUNGLASES.HTML

[9] Fowler, C.: Spectacle lenses. Theory and practice. Butterworth-Heinemann: Oxford, 2001.

[10] Mojžišová, M.: Brýlové čočky. Bakalářská práce. LF MU: Brno, 2008.

[11] Geometrická fyzika 2 [online]. 2011 [20.12.2011]. Dostupné na www: HTTP://WEBFYZIKA.FSV.CVUT.CZ/PDF/PREDNASKY/GEOMETR_OPTIKA_ZAKLADY2.PDF

[12] Šimovič, P.: Prehlad výroby okuliarových šošoviek, Sagitta s.r.o.: Bratislava, 2012.

[13] Tecofrance [online]. 2011 [cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.TECOFRANCE.COM

[14] Automation Robotics [online]. 2011 [cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.AR.BE

[15] Visionnix [online]. 2012 [cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://VISIONIX.COM

[16] Šimovič, P: Antireflexné úpravy šošovek. Sagitta s.r.o.: Bratislava, 2012.

[17] Jalie, M.: Ophthalmic lenses and disnpensing. Elsevier, 2003.

[18] Satisloh. Additional product value through optical thin-film coating [online]. 2012 [cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://SATISLOH.COM

[19] Wikipedia. Self-cleaning glass [online]. 2012 [Cit. 11.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://EN.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/SELF-CLEANING_GLASS

[20] In-mold coating [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.FAQS.ORG/PATENTS/APP/20090026639

[21] Vacuum coating [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.EURO-FOCUS.DE/INDEX.PHP/NETNEWS/COMMENTS/INDUSTRIAL-VACUUM-COATING-OF-OPHTHALMIC-OPTICS/

[22] EssilorLaboratory ProceduresManual Section 3 [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na WWW: HTTP://WWW.BIMAS.LT/AKYS/LITERATURA/LESIAI_DANGOS.PDF

[23] In-mold coating [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.DOCSTOC.COM/DOCS/55094163/MOLD-RUNNER-FOR-PREVENTION-OF-IN-MOLD-COATING-FLOW---PATENT-6676877

http://www.bimas.lt/akys/literatura/lesiai_medziaga.pdf

http://cz.transitions.com/cz/explore/Pages/default.aspx

http://www.bimas.lt/akys/literatura.pdf

http://opticianonline.net/

http://www.bimas.lt/akys/literatura.pdf

http://destylo.blogspot.com/2010/11/polarized-sunglases.html

http://webfyzika.fsv.cvut.cz/PDF/prednasky/geometr_optika_zaklady2.pdf

http://www.tecofrance.com/

http://www.ar.be/

http://visionix.com/

http://satisloh.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Self-cleaning_glass

http://www.faqs.org/patents/app/20090026639

http://www.euro-focus.de/index.php/netnews/comments/industrial-vacuum-coating-of-ophthalmic-optics/

http://www.euro-focus.de/index.php/netnews/comments/industrial-vacuum-coating-of-ophthalmic-optics/

http://www.bimas.lt/akys/literatura/lesiai_dangos.pdf

http://www.docstoc.com/docs/55094163/Mold-Runner-For-Prevention-Of-In-mold-Coating-Flow---Patent-6676877

http://www.docstoc.com/docs/55094163/Mold-Runner-For-Prevention-Of-In-mold-Coating-Flow---Patent-6676877


100

[24] Vacuum hard coating [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.SVC.ORG/ABOUTSVC/APPLICATIONS-OF-VACUUM-COATING.CFM

[25] Hard coat system [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.ALIBABA.COM/PRODUCT-FREE/115855121/SCL_CD_400_LENS_HARD_COATING/SHOWIMAGE.HTML

[26] Tinting from Essilor [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.OPTIBOARD.COM/FORUMS/SHOWTHREAD.PHP/12643-TINTING-PROCEDURES-AND-TROUBLE-SHOOTING-FROM-ESSILOR

[27] Optifog [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.OPTIBOARD.COM/FORUMS/SHOWTHREAD.PHP/46710-CRIZAL-OPTIFOG-LOW-CONTACT-ANGLE-GT-THE-NEW-HOTNESS

[28] Šimovič Peter. Archiv autora. 2012.

[29] Optical Supply of Asia [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.OSA.COM.SG/SUPPLYDETAIL.ASP?PROD_ID=20&CAT_ID=2#

[30] BPI therapeutic tints [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.CALLBPI.COM/PDF_MISC/THERA.PDF

[31] Walach, M.: The other side of Free-Form [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.2020MAG.COM/CE/TTVIEWTEST.ASPX?LESSONID=106290

[32] Grunwald, H.: Easy-to-clean coatings: A review of different application techniques [online]. 2012 [cit. 16.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.MIICS.NET/ARCHIVE/GETFILE.PHP?FILE=84

[33] Jalie, M.: Materials for spectacle lenses [online]. 2012 [cit. 16.1.2012].

[34] Bhootra, K.A.: Ophthalmic lenses. Jaypee Bros Medical Publishers LTD: India, 2009.

[35] Najman, L.: Druhy povrchových úprav čoček. SZŠ Merhautova: Brno, 2012.

[36] Wilkinson, P.: Coatings and tints [online]. 2012 [cit. 28.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.OPTOMETRY.MYZEN.CO.UK/ARTICLES/DOCS/02290557000B9B77F43C189D0202127C_CET_PAYLWILKINSON27106.PDF

[37] Wilkinson, P.: Spectacle lens production [online]. 2012 [cit. 30.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.OPTOMETRY.MYZEN.CO.UK/ARTICLES/DOCS/0C9B3C6D2A48DC4EEAAA08A21D930B79_CETWILKINSON_19506.PDF

[38] Najman, L.: Výroba brýlových čoček. SZŠ Merhautova: Brno, 2012.

[38] ETA Film Technology Inc. Physical Vapor Deposition [online]. 2012 [cit. 30.1.2012]. Dostupné na www: HTTP://WWW.ETAFILM.COM.TW/PVD_THERMAL_EVAPORATION_DEPOSITION.HTML

[39] Presser, H.: Optik des auges und der korrektionsmittel. Augenoptiker. 1999. 104 s.

http://www.svc.org/AboutSVC/Applications-of-Vacuum-Coating.cfm

http://www.alibaba.com/product-free/115855121/SCL_CD_400_Lens_Hard_Coating/showimage.html

http://www.alibaba.com/product-free/115855121/SCL_CD_400_Lens_Hard_Coating/showimage.html

http://www.optiboard.com/forums/showthread.php/12643-Tinting-Procedures-and-Trouble-Shooting-from-Essilor

http://www.optiboard.com/forums/showthread.php/12643-Tinting-Procedures-and-Trouble-Shooting-from-Essilor

http://email.seznam.cz/redir?hashId=823546257&to=http%3A%2F%2Fwww.optiboard.com%2Fforums%2Fshowthread.php%2F46710-Crizal-Optifog-Low-contact-angle-gt-the-new-hotness

http://email.seznam.cz/redir?hashId=823546257&to=http%3A%2F%2Fwww.optiboard.com%2Fforums%2Fshowthread.php%2F46710-Crizal-Optifog-Low-contact-angle-gt-the-new-hotness

http://www.osa.com.sg/supplydetail.asp?prod_id=20&cat_id=2

http://www.callbpi.com/pdf_misc/thera.pdf

http://www.2020mag.com/ce/TTViewTest.aspx?LessonId=106290

http://www.miics.net/archive/getfile.php?file=84

http://www.optometry.myzen.co.uk/articles/docs/02290557000b9b77f43c189d0202127c_CET_paylwilkinson27106.pdf

http://www.optometry.myzen.co.uk/articles/docs/02290557000b9b77f43c189d0202127c_CET_paylwilkinson27106.pdf

http://www.optometry.myzen.co.uk/articles/docs/0c9b3c6d2a48dc4eeaaa08a21d930b79_CETWilkinson_19506.pdf

http://www.optometry.myzen.co.uk/articles/docs/0c9b3c6d2a48dc4eeaaa08a21d930b79_CETWilkinson_19506.pdf

http://www.etafilm.com.tw/PVD_Thermal_Evaporation_Deposition.html

Documents

ONVENČNÍ A REEportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0... · typu CNC (Computer Numeric Control) je možné provádět operace, které jsou řízené doprovod-nými programy vytvořenými