DE102022213738A1

DE102022213738A1 - Brillenglas sowie Verfahren und Vorrichtung zum Fertigen des Brillenglases

Info

Publication number: DE102022213738A1
Application number: DE102022213738.8A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Peter Scherg; Dr. Wehner Edda; Dr. Zinner Herbert; Dr. Vögt Michael; Philipp Merkelbach; Alexander Potdevin; Christoph Traulsen; Helmut Altheimer
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-06-27

Abstract

Bei einem Verfahren zum Fertigen eines Brillenglases (10), das einen Grundkörper (20) aufweist, wird auf einer augenabgewandten Vorderseite (11) und/oder einer augenzugewandten Rückseite (12) des Grundkörpers wenigstens eine Beschichtung (30, 31) mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen eines Brillenglases sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens und ein nach einem hier beschriebenen Verfahren gefertigtes Brillenglas.
Es ist bekannt, Brillenglasgrundkörper aus Kunststoff urzuformen und anschließend wenigstens eine Oberfläche eines aus Kunststoff urgeformten Grundkörpers durch Eintauchen in ein Tauchbad einzufärben.
Gleichermaßen ist es bekannt, Brillenglasgrundkörper aus Mineralglas urzuformen und anschließend wenigstens eine Oberfläche eines aus Mineralglas urgeformten Grundkörpers durch Aufdampfen einzufärben bzw. mit einer Farbschicht zu versehen, da Tauchbäder hierfür ungeeignet sind, oder sie mit einer Antireflex-Schicht zu entspiegeln.
Es ist weiter bekannt, solche Antireflex(AR)- und/oder Farbschichten lokal wieder zu entfernen, um Brillengläser mit Markenzeichen zu versehen, welche dann als silberfarbene Reflexe infolge der lokal entfernten Schichten erkennbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Brillengläser und/oder deren Fertigung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 15, 16 stellen eine Vorrichtung zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens und ein nach einem hier beschriebenen Verfahren gefertigtes Brillenglas unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden zum Fertigen eines Brillenglases, welches einen ein- oder mehrteiligen Grundkörper aufweist, auf einer augenabgewandten bzw. objektseitigen Vorderseite und/oder auf einer augenzugewandten bzw. augenseitigen Rückseite des Grundkörpers (jeweils) eine oder mehrere Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet. Die Bezeichnung Vorder- bzw. Rückseite bezieht sich in einer Ausführung auf die normale Einbaulage des Brillenglases in einer Brille. In einer Ausführung ist das Brillenglas ein Korrektions-Brillenglas. Hierfür ist die vorliegende Erfindung aufgrund der Einsatz- und Randbedingungen von Korrektions-Brillengläsern besonders geeignet, jedoch nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann das Brillenglas insbesondere auch ein (reines) Sonnenbrillen-Brillenglas oder dergleichen sein.
In einer Ausführung weist das Anordnen der bzw. einer oder mehrerer der Beschichtung(en) mittels 3D-Drucktechnologie (jeweils) ein lageweises Aufbringen von Druckmaterial mithilfe einer 3D-Druckvorrichtung und ein Verfestigen bzw. Verbinden der Lagen auf, wobei die verfestigten bzw. verbundenen Lagen einer Beschichtung die (jeweilige, mehrlagige) Beschichtung bilden bzw. diese mehrlagig aus nach dem Aufbringen verfestigten bzw. verbundenen Druckmaterial aufgebaut ist bzw. wird. In einer Ausführung wird das Druckmaterial auf Basis vorgegebener 3D-Druckdaten lokal bzw. selektiv verfestigt bzw. verbunden und/oder auf Basis vorgegebener 3D-Druckdaten einheiten- bzw. portionsweise, in einer Weiterbildung tropfenweise, und/oder lokal bzw. selektiv aufgebracht. In einer Ausführung werden zwei oder mehr der Beschichtungen in einem gemeinsamen Prozess und/oder in der gleichen Anlage und/oder mithilfe einer 3D-Druckvorrichtung angeordnet.
Durch die Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie können in einer Ausführung insbesondere gegenüber der eingangs beschriebenen herkömmlichen Technologie, Farbschichten (nur) mittels Tauchbädern bzw. Aufdampfen aufzubringen bzw. durch lokales Entfernen von AR- und/oder Farbschichten silberfarbene Reflexe zu bewirken, Brillengläser und/oder deren Fertigung verbessert werden, in einer Ausführung mit herkömmlichen Technologien nicht realisierbare Kombination aus Grundkörper und Beschichtung(en) realisiert und/oder Beschichtungen und/oder deren Herstellung verbessert werden, insbesondere eine Präzision, Produktionsdauer und/oder -kosten, Logistikaufwand, Variationsmöglichkeit und/oder Prozesszuverlässigkeit.
In einer Ausführung ist, in einer Weiterbildung wird, ein Volumen, insbesondere Haupt- und/oder Kernvolumen, des Grundkörpers aus Mineralglas, insbesondere Silikatglas, hergestellt, in einer Ausführung durch Gießen oder ein anderes von additiver Fertigung verschiedenes Urformverfahren. In einer Weiterbildung ist bzw. wird dieses Volumen anschließend mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie, insbesondere mittels Aufdampfen, Tauchen in ein Tauchbad oder dergleichen, beschichtet, so dass in einer Ausführung wenigstens eine Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie anschließend auf dieser bereits vorhandenen, mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie hergestellten, Beschichtung angeordnet wird und das Volumen und eine oder mehrere Beschichtungen, die mit dem Volumen direkt oder ihrerseits über eine oder mehrere Beschichtungen verbunden sind, den Grundkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung wenigstens eine Beschichtung, vorzugsweise mittels 3D-Drucktechnologie, direkt auf einer Oberfläche des aus Mineralglas hergestellten Volumens des Grundkörpers angeordnet.
Durch das Anordnen wenigstens einer Beschichtung auf wenigstens einer Seite eines Grundkörpers mit einem aus Mineralglas hergestellten Volumen können in einer Ausführung solche Grundkörper mit neuartigen Beschichtungen, in einer Weiterbildung Farbverläufen und/oder mehreren und/oder anderen Farbtönen und/oder dicke(re)n Beschichtungen, versehen werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch eine Präzision, Produktionsdauer und/oder Prozesszuverlässigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung ist, in einer Weiterbildung wird, ein Volumen, insbesondere Haupt- und/oder Kernvolumen, des Grundkörpers aus Kunststoff hergestellt, in einer Ausführung durch additive Fertigung oder anderes Urformen, insbesondere Gießen oder dergleichen. In einer Weiterbildung ist bzw. wird dieses Volumen anschließend mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie, insbesondere mittels Aufdampfen, Tauchen in ein Tauchbad oder dergleichen, beschichtet, so dass in einer Ausführung wenigstens eine Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie anschließend auf dieser bereits vorhandenen, mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie hergestellten, Beschichtung angeordnet wird und das Volumen und eine oder mehrere Beschichtungen, die mit dem Volumen direkt oder ihrerseits über eine oder mehrere Beschichtungen verbunden sind, den Grundkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung wenigstens eine Beschichtung, vorzugsweise mittels 3D-Drucktechnologie, direkt auf einer Oberfläche des aus Kunststoff hergestellten Volumens des Grundkörpers angeordnet.
Durch das Anordnen wenigstens einer Beschichtung auf wenigstens einer Seite eines Grundkörpers mit einem aus Kunststoff hergestellten Volumen können in einer Ausführung solche Grundkörper mit neuartigen Beschichtungen, in einer Weiterbildung Farbverläufen und/oder mehreren und/oder anderen Farbtönen und/oder dicke(re)n Beschichtungen, versehen werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch eine Präzision, Produktionsdauer und/oder Prozesszuverlässigkeit verbessert werden.
Der Kunststoff, aus dem das Volumen hergestellt ist bzw. wird, weist in einer Ausführung einen Brechungsindex von wenigstens 1,6, vorzugsweise wenigstens 1,65, in einer Ausführung wenigstens 1,7 auf.
Insbesondere solche (höherbrechenden) Kunststoffe sind mit herkömmlichen Tauchbädern nur schwer bzw. schlecht einzufärben und/oder, insbesondere aufgrund ihrer häufig niedrigen Temperaturbeständigkeit, mit thermisch aushärtenden Hartschichten zu beschichten.
In einer Ausführung werden auf einer augenabgewandten Vorderseite und/oder einer augenzugewandten Rückseite des bereits vorhandenen bzw. gefertigten Grundkörpers (jeweils) eine oder mehrere Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet, insbesondere erzeugt. Dabei ist, insbesondere wird, in einer Weiterbildung ein Volumen des Grundkörpers vorzugsweise durch Gießen, Pressen, Sintern, Spritzen oder dergleichen gefertigt, wobei dieses hergestellte Volumen, gegebenenfalls nach bzw. zusammen mit einer oder mehreren Beschichtungen, in einer Ausführung den bereits vorhandenen bzw. gefertigten Grundkörper bildet, auf dessen Vorderseite und/oder Rückseite dann (jeweils) eine oder mehrere Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet, insbesondere erzeugt, werden.
Es hat sich herausgestellt, dass bereits vorhandene Grundkörper, insbesondere Blanks oder dergleichen, mit besonderem Vorteil erfindungsgemäß mittels 3D-Drucktechnologie beschichtet werden können. Dadurch können vorhandene Grundkörper bzw. deren Fertigungsverfahren bzw. Vorteile weiter genutzt und zusätzliche durch die Beschichtung(en) mittels 3D-Drucktechnologie diese Grundkörper besonders vorteilhaft beschichtet werden. Dies gilt insbesondere, wenn ein Volumen des Grundkörpers aus Mineralglas hergestellt ist bzw. wird, aber auch, wenn ein Volumen des Grundkörpers aus Kunststoff hergestellt ist bzw. wird.
In einer Weiterbildung wird (zunächst) eine vorderseitige Oberfläche des bereits vorhandenen Grundkörpers bearbeitet und anschließend mittels 3D-Drucktechnologie eine oder mehrere Beschichtungen auf der Vorderseite, insbesondere solcherart bearbeiteten vorderseitigen Oberfläche, des bereits vorhandenen Grundkörpers angeordnet. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung (zunächst) eine rückseitige Oberfläche des bereits vorhandenen Grundkörpers bearbeitet und anschließend mittels 3D-Drucktechnologie eine oder mehrere Beschichtungen auf der Rückseite, insbesondere solcherart bearbeiteten rückseitigen Oberfläche, angeordnet. Die Bearbeitung der vorderseitigen Oberfläche und/oder die Bearbeitung der rückseitigen Oberfläche umfasst in einer Ausführung eine materialabtragende Bearbeitung und/oder Flächenbearbeitung, vorzugsweise zum Entfernen einer Beschichtung und/oder zum Erzeugen einer vorgegebenen Oberflächenform.
Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft Brillenglashalbzeuge einfach und/oder kostengünstig vorgefertigt, anschließend durch materialabtragende Bearbeitung individualisiert und/oder zur Beschichtung vorbereitet und anschließend mittels 3D-Drucktechnologie beschichtet werden. Zusätzlich oder alternativ kann durch eine, vorzugsweise je nach Beschichtung bzw. 3D-Drucktechnologie aufrauende oder glättende, Bearbeitung in einer Ausführung die Verbindung der Beschichtung mit dem Grundkörper verbessert und/oder eine Störung durch eine Grenzschicht zwischen Beschichtung und Grundkörper reduziert werden.
In einer Ausführung wird der Grundkörper mittels 3D-Drucktechnologie erzeugt und bei diesem Erzeugen auf einer augenabgewandten Vorderseite und/oder einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers wenigstens eine (der) Beschichtung(en) mittels 3D-Drucktechnologie erzeugt, vorzugsweise in einem gemeinsamen Prozess und/oder in der gleichen Anlage und/oder mithilfe einer 3D-Druckvorrichtung. Dies gilt insbesondere, wenn ein Volumen des Grundkörpers aus Kunststoff hergestellt ist bzw. wird, da sich hierfür 3D-Drucktechnologie besonders eignet. Hierdurch kann in einer Ausführung die Präzision, Produktionsdauer und/oder Prozesszuverlässigkeit verbessert werden.
In einer Ausführung weist der Grundkörper wenigstens eine GRIN-Linse auf, kann insbesondere eine solche bilden. Eine Gradienten-Index-Linse („GRadient-INdex“-Linse, GRIN-Linse) weist in einer Ausführung einen in wenigstens einer, vorzugsweise radialer Richtung, variierenden, vorzugsweise abnehmenden Brechungsindex auf. Gerade bei solchen Linsen kann durch die erfindungsgemäße Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie, insbesondere aufgrund ihrer Materialien, Oberflächen und/oder Herstellung, in einer Ausführung die Präzision, Produktionsdauer und/oder Prozesszuverlässigkeit besonders vorteilhaft verbessert werden. In einer Ausführung ist, insbesondere wird, (auch) die wenigstens eine GRIN-Linse mittels 3D-Drucktechnologie hergestellt, in einer Weiterbildung zusammen mit der Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie, wodurch in einer Ausführung die Anbindung der Beschichtung verbessert und/oder die Produktionszeit verkürzt werden kann. Gleichermaßen kann es auch vorteilhaft sein, einen bereits vorhandenen Grundkörper mittels 3D-Drucktechnologie zu beschichten, der bereits wenigstens eine, in einer Weiterbildung mittels 3D-Drucktechnologie hergestellte, GRIN-Linse aufweist.
Vorteilhafterweise können GRIN-Brillengläser mit folgenden Eigenschaften versehen sein:

- mit einer gleichbleibenden Dicke von etwa 3 mm über einen Radius von 3 cm bei einem radialen GRIN entsprechend Δn = 1,7-1,5 = 0,2 einen Rezeptwert von +/- 1,3 dpt ergeben;
- mit einer gleichbleibenden Dicke von etwa 4 mm über einen Radius von 2 cm bei einem radialen GRIN entsprechend Δn = 1,7-1,5 = 0,2 einen Rezeptwert von +/- 4 dpt ergeben;
- mit einer gleichbleibenden Dicke von etwa 4 mm über einen Radius von 1,65 cm bei einem radialen GRIN entsprechend Δn = 1,7-1,5 = 0,2 einen Rezeptwert von +/- 6 dpt ergeben.

Das radiale GRIN-Material könnte auch als planparallele Ausführung in Form klassischer Gläser gedruckt werden (Wood-Linse), so dass sich die benötigten Dioptrien sowohl durch das GRIN-Material als auch durch die Glasform ergeben, eine entsprechende Berechnung der geometrischen und materialbedingten Effekte vorausgesetzt.
Beispiel für GRIN für Torus:
Insbesondere für Gläser mit starkem Torus aufgrund eines hohen Astigmatismus des Kunden bringt ein speziell berechnetes GRIN-Glas mehrere mm Dickeneinsparung an den ansonsten eben allerdicksten Stellen im Glas, da bei hohen Zylinderwerten ansonsten die Randdicke ein und desselben Glases durchaus 5 mm Dickenunterschied aufweisen könnte, was einerseits kosmetisch sehr unvorteilhaft aussieht und andererseits auch beim Einarbeiten in die Fassung oder auch bei gleichzeitigem Glas/Fassungsdruck viele kosmetische und technische Komplikationen mit sich bringen würde. Eine mögliche Ausführungsform wäre, nur den torischen Anteil der Verordnung von GRIN übernehmen zu lassen, den Rest der Verordnung klassisch zu behandeln. Eine andere mögliche Ausführungsform wäre, das ganze Glas über GRIN zu optimieren.
Beispiel für GRIN für Prisma:
Insbesondere für Gläser mit starkem Prisma, z.B. aufgrund einer hohen Esophorie oder Exophorie des Kunden, bringt ein speziell berechnetes GRIN-Glas mehrere mm Dickeneinsparung auf der jeweils dicksten Seite des Glases, da bei hohen Prismenwerten ansonsten die Randdicke ein und desselben Glases durchaus 5 mm Dickenunterschied aufweisen könnte, was einerseits kosmetisch sehr unvorteilhaft aussieht und andererseits auch beim Einarbeiten in die Fassung oder auch bei gleichzeitigem Glas/Fassungsdruck viele kosmetische und technische Komplikationen mit sich bringen würde. Eine mögliche Ausführungsform wäre, den prismatischen Anteil der Verordnung von GRIN übernehmen zu lassen, den Rest der Verordnung „klassisch“ zu behandeln. Eine andere mögliche Ausführungsform wäre, das ganze Glas über GRIN zu optimieren.
Beispiel für GRIN für die Addition:
Insbesondere für Gläser mit hoher Addition aufgrund eines höheren Alters des Kunden bringt ein speziell berechnetes GRIN-Glas einiges an Dickeneinsparung im Glas, und das Optimieren des Gleitsichtglases erhielte mit Hilfe von GRIN einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Eine mögliche Ausführungsform wäre, nur den Additions-Anteil der Verordnung von GRIN übernehmen zu lassen, den Rest der Verordnung „klassisch“ zu behandeln. Eine andere mögliche Ausführungsform wäre, das ganze Glas über GRIN zu optimieren.
In einer Ausführung weisen eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine oder mehrere Farbbeschichtungen, insbesondere eine oder mehrere temporär farbige und/oder eine oder mehrere dauerhaft farbige Beschichtungen, insbesondere wenigstens eine photochrome Farbbeschichtung, auf, insbesondere können eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine Farbbeschichtung sein.
Dabei kann in einer Ausführung eine Farbbeschichtung einen Farbton und/oder ein Druckmaterial und/oder eine, insbesondere maximale, minimale und/oder mittlere, Beschichtungsdicke und wenigstens eine andere Farbbeschichtung einen hiervon verschiedenen Farbton und/oder ein hiervon verschiedenes Druckmaterial und/oder eine hiervon verschiedene, insbesondere maximale, minimale und/oder mittlere, Beschichtungsdicke aufweisen. In einer Ausführung weisen die bzw. eine oder mehrere der Farbbeschichtung(en jeweils) einen oder mehrere, vorzugsweise graduelle, Farbverläufe, auf.
In einer Ausführung sind bzw. werden zwei oder mehr verschiedenartige Farbbeschichtungen in Richtung einer optischen Achse des Brillenglases von der Vorder- zu der Rückseite gesehen hintereinander und/oder zwei oder mehr verschiedenartige Farbbeschichtungen in einer Richtung senkrecht hierzu über- und/oder nebeneinander angeordnet. Dadurch können in einer Ausführung besonders vorteilhafte Färbungen realisiert werden, insbesondere Multicolorfärbungen, Farbverläufe oder dergleichen. Eine Farbbeschichtung wird in einer Ausführung mittels 3D-Drucktechnologie unter Verwendung farbigen, in einer Ausführung eingefärbten, Druckmaterials angeordnet. Insbesondere bei Farbverläufen und photochromen Farbbeschichtungen kann mittels 3D-Drucktechnologie die Fertigung, Variabilität und/oder Qualität des Brillenglases gegenüber bekannten Verfahren in einer Ausführung deutlich verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung wird mit besonderem Vorteil für Farbbeschichtungen verwendet, da durch die 3D-Drucktechnologie die Farbbeschichtungen in einer Ausführung variabler, insbesondere hinsichtlich Farbtönen, Farbverläufen und dergleichen, und/oder einfach(er), prozesssicher(er) und/oder effizient(er) realisiert werden können.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine oder mehrere Hartbeschichtungen auf, die eine Kratzfestigkeit, in einer Ausführung eine Oberflächenhärte, erhöhen, insbesondere können eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine Hartbeschichtung sein.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine oder mehrere Antireflexbeschichtungen auf, die Reflexionen des Brillenglases reduzieren, insbesondere können eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine Antireflexbeschichtung sein.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine oder mehrere Polarisationsbeschichtungen bzw. Polarisationsfolien (vorzugsweise ins Glas eingegossen) auf, die einfallendes Licht polarisieren und dadurch vorteilhafterweise Blendeffekte reduzieren können, insbesondere können eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine Polarisationsbeschichtung sein.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine oder mehrere Pufferbeschichtungen auf, wobei in einer Ausführung die bzw. eine oder mehrere der Pufferbeschichtung(en jeweils) eine Bruchfestigkeit des Brillenglases und/oder eine Verbindung einer weiteren Beschichtung, die auf einer Seite der Pufferbeschichtung auf der Pufferbeschichtung angeordnet ist bzw. wird, mit einer Oberfläche, die auf der gegenüberliegenden Seite der Pufferbeschichtung liegt bzw. auf der die Pufferbeschichtung angeordnet ist bzw. wird, in einer Ausführung einer Oberfläche des Grundkörpers, verbessert und hierzu in einer Ausführung zwischen dem Grundkörper und einer, insbesondere mittels 3D-Drucktechnologie angeordneten, Beschichtung angeordnet ist bzw. wird. Insbesondere können eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenabgewandten Vorderseite des Grundkörpers angeordnet wird/werden, und/oder eine oder mehrere Beschichtungen, die mittels 3D-Drucktechnologie auf einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers angeordnet werden, (jeweils) eine Pufferbeschichtung sein.
Die vorliegende Erfindung wird mit besonderem Vorteil für eine oder mehrere der vorstehend genannten Beschichtungen verwendet, da durch die 3D-Drucktechnologie gerade diese Beschichtungen in einer Ausführung einfach(er), prozesssicher(er), effizient(er) und/oder mit variablen Parametern, insbesondere Schichtdicken, realisiert und dadurch das Brillenglas bzw. dessen Fertigung werden können.
In einer Ausführung weisen die bzw. eine oder mehrere der Farbbeschichtung(en jeweils) eine, vorzugsweise erhabene, Struktur, in einer Weiterbildung eine Außenkontur und/oder erhabene Oberfläche, in Form eines oder mehrerer lesbarer Symbole auf. In einer Weiterbildung umfasst wenigstens ein solches Symbol ein alphanumerisches Zeichen, ein Markenzeichen und/oder eine Kennzeichnung des Brillenglases und/oder seines Herstellers und/oder ist auch auf Entfernung oder nur für Fachleute sichtbar (ausgebildet), in einer Weiterbildung umfasst wenigstens ein solches Symbol eine Kennzeichnung einer Funktion des Brillenglases, wie dies an sich von sogenannten Funktionsgravuren bekannt ist.
Wie vorstehend erläutert, werden nach bisheriger Praxis Symbole durch lokales Entfernen von Farbschichten bzw. in Form von Gravuren realisiert, die dann als silberfarbene Reflexe erkennbar sind.
Durch eine Farbbeschichtung, die mittels 3D-Drucktechnologie mit einer Struktur in Form eines oder mehrerer lesbarer Symbole angeordnet, vorzugsweise erzeugt, insbesondere aufgebracht, wird, können Symbole, vorzugsweise Markierungen, insbesondere Funktionsmarkierungen, Markenzeichen oder dergleichen, einfach(er), präzise(r), prozesssicher(er) und/oder besser erkenn- bzw. lesbar ausgebildet werden.
Insbesondere durch Farbbeschichtungsstrukturen, die mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet werden und eine Außenkontur bzw. erhabene Oberfläche in Form eines oder mehrerer lesbarer Symbole aufweisen, können in einer Ausführung vorteilhaft verschiedene Farben, Farbverläufe und dergleichen realisiert werden. Dabei ist, insbesondere wird, in einer Ausführung eine Außenkontur bzw. erhabene Oberfläche einer solchen Farbbeschichtungsstruktur ganz oder teilweise, vorzugsweise zusammen mit ihrer Umgebung, durch eine weitere Beschichtung, beispielsweise eine Hartbeschichtung, weitere Farbbeschichtung oder dergleichen, abgedeckt, insbesondere in diese eingebettet, die vorzugsweise ebenfalls mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet wird bzw. ist. Dadurch kann in einer Ausführung eine vorteilhaft, in einer Ausführung glatte(re) und/oder widerstandsfähige(re) Oberfläche realisiert werden.
In einer Ausführung weisen eine oder mehrere der mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet Beschichtungen (jeweils) einen oder mehrere, insbesondere mittels 3D-Drucktechnologie angeordnete, Lacke auf, insbesondere eine oder mehrere der Farbbeschichtungen (jeweils) einen oder mehrere farbige bzw. Farblacke, eine oder mehrere der Hartbeschichtungen (jeweils) einen oder mehrere Hartlacke und/oder eine oder mehrere der Pufferbeschichtungen (jeweils) einen oder mehrere Pufferlacke, sie können insbesondere aus den entsprechenden Lacken bestehen.
In einer Ausführung wird die bzw. eine oder mehrere der Beschichtung(en), insbesondere Lack(e), (jeweils) mittels 3D-Drucktechnologie aufgebracht und nach dem Aufbringen thermisch, chemisch und/oder strahlungsinduziert, in einer besonders bevorzugten Ausführung mittels UV-Bestrahlung, ausgehärtet.
Durch die Verwendung von UV-aushärtenden Beschichtungen, insbesondere Lacken, bzw. deren Anordnung mittels 3D-Drucktechnologie kann in einer Ausführung eine thermische Belastung des Grundkörpers durch herkömmlich oft erforderliche hohe Prozesstemperaturen über oft erforderliche lange (Aushärt)Zeiträume vorteilhaft vermieden werden. So können in einer Ausführung anstelle eines thermischen Aushärtens bei ca. 120°C über mehrere Stunden beispielsweise mittels 3D-Drucktechnologie angeordnete UV-aushärtende Hartlacke vorteilhafterweise bei unter 60°C aushärten.
In einer Ausführung weisen eine oder mehrere der Beschichtung(en jeweils) eine minimale, mittlere und/oder maximale Dicke von wenigstens 1 µm, bevorzugt von wenigstens 2 µm, weiter bevorzugt von wenigstens 5 µm, vorzugsweise wenigstens 10 µm, und/oder höchstens 200 µm, vorzugsweise höchstens 150 µm, auf.
Solche dicke(re)n Beschichtungen, insbesondere Lackschichten, die besonders vorteilhaft mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet werden können, können in einer Ausführung störende Interferenzmuster vorteilhaft reduzieren.
In einer Ausführung variiert eine Dicke eine oder mehrere der Beschichtung(en jeweils) in einer oder mehreren Richtungen senkrecht zu einer optischen Achse des Brillenglases gesehen, in einer bevorzugten Weiterbildung graduell.
Hierdurch können in einer Ausführung Farbverläufe oder dergleichen besonders vorteilhaft, insbesondere einfach, präzise, prozesssicher und/oder vielfältig bzw. variabel, realisiert werden.
In einer Ausführung wird auf wenigstens einer mittels 3D-Drucktechnologie angeordneten Beschichtung wenigstens eine zusätzliche Beschichtung mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnet, vorzugsweise mittels Aufdampfen, Eintauchen in ein Tauchbad oder dergleichen.
Durch die mittels 3D-Drucktechnologie angeordneten Beschichtung kann dabei in einer Ausführung die Anbindung der mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordneten Beschichtung verbessert werden, beispielsweise, indem in einer Ausführung eine Pufferbeschichtung mittels 3D-Drucktechnologie auf dem - gegebenenfalls bereits beschichteten - Grundkörper angeordnet und anschließend eine Farbbeschichtung oder Hartbeschichtung oder dergleichen auf dieser Pufferbeschichtung mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnet wird, vorzugsweise mittels Aufdampfen, Eintauchen in ein Tauchbad oder dergleichen.
Zusätzlich oder alternativ kann, wie auch schon an anderer Stelle erläutert, der Grundkörper in einer Ausführung wenigstens eine mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnete Beschichtung aufweisen, auf der dann wenigstens eine Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet wird. So kann, wiederum exemplarisch, der Grundkörper bereits eine (Grund)Färbung oder Pufferbeschichtung aufweisen, die mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnet worden ist, beispielsweise mittels Aufdampfen, Eintauchen in ein Tauchbad oder dergleichen, und auf dieser Beschichtung dann mittels 3D-Drucktechnologie eine weitere Beschichtung angeordnet werden, beispielsweise eine Hartbeschichtung, eine (weitere) Farbbeschichtung, insbesondere zur Realisierung eines Farbverlaus, eines Symbols oder dergleichen. Hierdurch können in einer Ausführung eine Anbindung der mittels 3D-Drucktechnologie angeordneten Beschichtung verbessert und/oder Produktionszeit und/oder -kosten reduziert und/oder eine Prozesssicherheit erhöht werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet, in einer Weiterbildung weist sie eine bzw. die 3D-Druckvorrichtung zum Anordnen der bzw. einer oder mehrerer der Beschichtungen und gegebenenfalls zum additiven Fertigen des Volumens des Grundkörpers aus Kunststoff auf.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

1: eine Vorrichtung beim Fertigen eines Brillenglases nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
2: die Vorrichtung der 1 bei einem weiteren Verfahrensschritt.

1, 2 zeigen eine Vorrichtung beim Fertigen eines Brillenglases 10 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Dabei wird in einem in 1 schematisiert illustrierten Schritt auf einer augenabgewandten Vorderseite 11 eines Grundkörpers 20 mittels 3D-Drucktechnologie bzw. einer 3D-Druckvorrichtung 1 gerade eine Beschichtung 30 angeordnet, beispielsweise eine Farbbeschichtung, in einer Ausführung eine photochrome Farbbeschichtung und/oder Farbbeschichtung mit einem Farbverlauf, eine Hartbeschichtung, eine Polarisationsbeschichtung, eine Antireflexbeschichtung, eine Pufferbeschichtung oder dergleichen. Zusätzlich oder alternativ können in analoger Weise auf der augenzugewandten Rückseite 12 des Grundkörpers 20 eine oder mehrere Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 oder einer weiteren 3D-Druckvorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet werden.
In einer Ausführung ist das in 1 schraffiert dargestellte Volumen 21 des Grundkörpers 20 aus Mineralglas hergestellt und die Beschichtung 30 wird auf der augenabgewandten Vorderseite 11 des bereits vorhandenen Grundkörpers mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 angeordnet.
In einer anderen Ausführung ist das in 1 schraffiert dargestellte Volumen 21 des Grundkörpers 20 aus Kunststoff hergestellt.
Dabei kann die Beschichtung 30 ebenfalls auf der augenabgewandten Vorderseite 11 dieses bereits vorhandenen Grundkörpers 20 mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 angeordnet werden.
In einer anderen Ausführung kann der Grundkörper 20 mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 oder einer weiteren 3D-Druckvorrichtung (nicht dargestellt) erzeugt und bei diesem Erzeugen auf der augenabgewandten Vorderseite 11 die Beschichtung 30 mittels 3D-Drucktechnologie erzeugt werden.
Bei einem Beschichten eines bereits vorhandenen Grundkörpers 20 mittels 3D-Drucktechnologie kann die zu beschichtenden Oberfläche vorteilhafterweise bearbeitet werden, bevor mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 die Beschichtung angeordnet wird.
Der Grundkörper 20 kann zusätzlich zu dem in 1 schraffiert dargestellte Volumen 21 eine oder mehrere Beschichtungen auf der Vorder- und/oder Rückseite aufweisen, wobei die in 1, 2 dargestellte Beschichtung 30 auf einer vordersten (in 1, 2 obersten) vorderseitigen dieser Beschichtungen angeordnet wird. Er kann insbesondere eine GRIN-Linse aufweisen, insbesondere bilden.
In einem in 2 schematisiert illustrierten Schritt wird auf der Beschichtung 30 mittels 3D-Drucktechnologie bzw. der 3D-Druckvorrichtung 1 oder einer weiteren 3D-Druckvorrichtung (nicht dargestellt) eine Farbbeschichtung mit einer Struktur mit einer Außenkontur und einer erhabenen Oberfläche in Form eines oder mehrerer lesbarer Symbole 31 angeordnet. Auf dieser und ihrer Umgebung kann in analoger, in 1 schematisiert illustrierten Weise eine weitere Beschichtung, beispielsweise eine Hartbeschichtung angeordnet werden, in die die Farbbeschichtung(sstruktur) 31 dann eingebettet ist.
Wenigstens eine der Beschichtungen 30, 31 weist in einer Ausführung Lack auf, der nach dem Aufbringen mittels UV-Bestrahlung durch eine UV-Bestrahlungsvorrichtung 2 ausgehärtet wird, die in 2 schematisch angedeutet und ebenso wie die 3D-Druckvorrichtung 1 relativ zum Brillenglas 10 maschinell verstellbar ist.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste

1: 3D-Druckvorrichtung
2: UV-Bestrahlungsvorrichtung
10: Brillenglas
11: Vorderseite
12: Rückseite
20: Grundkörper
21: Volumen
30: Beschichtung
31: Farbbeschichtung(sstruktur)

Claims

Verfahren zum Fertigen eines Brillenglases (10), das einen Grundkörper (20) aufweist, wobei auf einer augenabgewandten Vorderseite (11) und/oder einer augenzugewandten Rückseite (12) des Grundkörpers wenigstens eine Beschichtung (30, 31) mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mittels 3D-Drucktechnologie erzeugt und bei diesem Erzeugen auf einer augenabgewandten Vorderseite und/oder einer augenzugewandten Rückseite des Grundkörpers wenigstens eine Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer augenabgewandten Vorderseite und/oder einer augenzugewandten Rückseite des bereits vorhandenen Grundkörpers wenigstens eine Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorderseitige Oberfläche des bereits vorhandenen Grundkörpers bearbeitet und anschließend mittels 3D-Drucktechnologie eine Beschichtung auf der Vorderseite des bereits vorhandenen Grundkörpers angeordnet wird, und/oder dass eine rückseitige Oberfläche des bereits vorhandenen Grundkörpers bearbeitet und anschließend mittels 3D-Drucktechnologie eine Beschichtung auf der Rückseite des bereits vorhandenen Grundkörpers angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Grundkörpers aus Mineralglas hergestellt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen des Grundkörpers aus Kunststoff hergestellt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper wenigstens eine GRIN-Linse aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens eine Farbbeschichtung, insbesondere wenigstens eine photochrome Farbbeschichtung, und/oder wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens eine Hartbeschichtung und/oder wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens eine Pufferbeschichtung und/oder wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens eine Polarisationsbeschichtung und/oder Polarisationsfolie und/oder wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens eine Antireflexbeschichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Farbbeschichtung eine Struktur in Form wenigstens eines lesbaren Symbols aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beschichtungen wenigstens einen Lack aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beschichtungen mittels 3D-Drucktechnologie aufgebracht und nach dem Aufbringen thermisch, chemisch und/oder strahlungsinduziert ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beschichtungen eine minimale, mittlere und/oder maximale Dicke von wenigstens 1 µm und/oder höchstens 200 µm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke wenigstens eine der Beschichtungen in wenigstens einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse des Brillenglases gesehen, insbesondere graduell, variiert
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer mittels 3D-Drucktechnologie angeordneten Beschichtung wenigstens eine zusätzliche Beschichtung mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnet wird und/oder der Grundkörper wenigstens eine mittels von 3D-Drucktechnologie verschiedener Technologie angeordnete Beschichtung aufweist, auf der wenigstens eine Beschichtung mittels 3D-Drucktechnologie angeordnet wird.
Vorrichtung zum Fertigen eines Brillenglases, das einen Grundkörper aufweist, wobei die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Brillenglas, das nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche gefertigt ist.