Die Zentrierforderungen der optischen Brillenanpassung

Regeln der optischen Brillenanpassung und Zentrierwertermittlung am Kunden

13. Regeln der optischen Brillenanpassung und Zentrierwertermittlung am Kunden
    • 13.1. Die Zentrierforderungen der optischen Brillenanpassung

  • 13.1.1. Ziele der optischen Brillenanpassung
Zu Recht erwartet jede/r Brillenträger/in, dass sie/er mit der für sie/ihn ausgemessenen und gefertigten Brille (wieder) eine bestmögliche Sehqualität erreichen kann: Mit der Brille soll die vorliegende Fehlsichtigkeit optimal korrigiert werden, so dass das Sehen – mit Brille – dem eines Recht-sichtigen – ohne Brille – vergleichbar ist, Die zu erreichende Sehqualität wird durch die optische Brillenanpassung in wesentlichen Punkten beeinflusst.
Unter dem Oberbegriff „Sehqualität“ lassen sich dabei folgende drei Aspekte einordnen:
  • optimaler monokularer Visus,
  • ungestörtes binokulares Sehen und
  • größtmögliches Blick- bzw. Gesichtsfeld.
Auge und Brillenglas bzw. Augenpaar und Brillengläserpaar bilden dabei (ein) zusammenwirkende(s) optische(s) System(e). Die geforderte(n) Korrektionswirkung(en) und der bestmögliche Sehkomfort erfordern dazu genau definierte Lagen der Brillengläser zu den Augen. Welche Lage jeweils „richtig“ ist, hängt von mehreren Einflussgrößen ab, beispielsweise den Gläserstärken, der Glasart, dem Verwendungszweck der Brille, den Sehgewohnheiten des Brillenträgers und anderen Faktoren. In der Praxis versucht dazu ein/e Brillenanpasser/in mit den Kenntnissen der Regeln der optischen Brillenanpassung und den nötigen praktischen Fertigkeiten die optimale Lage der Brillengläser zu bestimmen und übermittelt Informationen über diese Lage an die Werkstatt.
13.1.1.1. Lagebestimmung
Die Werkstatt benötigt als Grundlage der Zentrier- und Einschleifarbeit die Angabe von Zentrierpunkten, die sich an bzw. zu bestimmten Punkten und/oder Linien der Fassung orientieren (Abb. 13.01 und 13.02).
Unter Berücksichtigung der jeweiligen Sehaufgabe(n), Blickrichtung(en), Sehgewohnheiten, Glasart(en), Gläserstärke(n) usw. muss bei der Anpassarbeit die Lage der entsprechenden Zentrierpunkte festgelegt werden. Im wesentlichen gelten hier die Begriffe und Definitionen der DIN 58208 („Begriffe und Zeichen bei Brillengläsern in Verbindung mit dem menschlichen Auge“) bzw. deren auszugsweise Zusammenstellung in Kapitel 7 der Zentrierlehre („Grundbegriffe der optischen Brillenanpassung“) sowie in einem nachfolgenden Abschnitt.
13.1.1.2. Lageänderung
Hat ein Brillenglas nicht die „richtige“ Lage zum Auge bzw. ist ein Gläserpaar nicht korrekt zum Augenpaar zentriert, so wird sich die Sehqualität verschlechtern. Vier Gruppen von Lageänderungen sind dabei möglich und müssen daher bei der Brillenanpassung berücksichtigt werden. Es handelt sich um Lageänderungen des Brillenglases zur Fassung und solche der Fassung mit den Gläsern zu den Augen (Abb. 13.03 bis 13.06).
Diese Lageänderungen sind … :
  • Verschiebung(en) des Brille- glases (= „Zentrierfehler“) nach innen bzw. außen und/ oder nach oben bzw. unten
  • Drehung(en) des Glases (= „Achsenfehler“); eigentlich: Abweichungen von der Ein- schleifhorizontalen
  • Veränderung(en) des Abstandes bzw. der Abstände zum Auge/zu den Augen (= „HSA -Fehler“)
  • Veränderung der Neigung der Gläser (= z. B. „Vorneigungs-“ bzw. „Ausrichtefehler“).
Arbeitsauftrag 38:
Ein weiterer Faktor bei den Lageänderungen* ist der sogenannte „Fassungsscheibenwinkel“ (FSW). Er ist bei bestimmten, insbesondere bei stark gewölbten Fassungen – wie sie beispielsweise für Sport-Korrektionsbrillen verwendet werden – für die Glasbestellung erforderlich. In den Datenfeldern vieler Eingabemenüs, Karteikarten und/oder Auftragstüten (siehe auch Abb 13.02.) ist dessen Größenangabe in Winkelgrad möglich bzw. notwendig.
Die Abbildung 13.07 zeigt als Beispiele Fassungen, an denen die Messung des FSW nötig sein wird. Hier sind dann stärker gewölbte Brillengläser als üblich zur Verglasung erforderlich, die auch anders gefertigt und entsprechend zentriert eingearbeitet werden müssen.
  • a) Skizzieren Sie Fassung und Gläser sowie den Sachverhalt mit Angabe der in Frage kommenden Ebenen und Winkel!
  • b) Tragen Sie ein, wo der Fassungsscheibenwinkel gemessen werden kann und welche Zentrierung und Blickrichtungen bei Verwendung als Fernbrille vorliegen!
  • c) Welche Messgeräte kommen zur Messung des FSW in Frage? (Abbildung davon?, Bezeichnung/en?)
*„Lageänderung“ ist hier in dem Sinne zu verstehen, dass von der üblichen Einschleiflage der Gläser in Brillen(fassungen) abgewichen wird.
13.1.2. Das optische System Brillenglas-Auge und einige Grundbegriffe nach DIN 58208
Für ein System aus zwei (fest montierten) Einzellinsen ist Ihnen sicherlich bekannt: Wenn die beiden Linsen richtig zueinander zentriert sind („Systemachse“), den richtigen Abstand voneinander aufweisen („Systemabstand“) und geeignet konstruiert sind („Durchbiegung“ und „Blende“), dann stellen sich bessere Abbildungseigenschaften ein, als sie jede einzelne Linse für sich alleine aufweisen kann bzw. könnte. Je nach Konstruktion des Systems können auch achsenferne Parallelstrahlen oder gar schiefe Bündel „gut“ und „scharf“ abgebildet werden. Beim Auge ist das aus verschiedenen Gründen etwas schwieriger.
Als zusammenwirkendes optisches System müssen Augenpaar und Brillengläserpaar ebenfalls zueinander zentriert sein. Die Besonderheit des Einzelsystems Brillenglas-Auge besteht nun darin, dass das Auge hinter dem Brillenglas Blickbewegungen ausführt und dabei auch seitliche Bereiche des Glases benutzt (Abb. 13.08). Diese Blickbewegungen sind erforderlich, weil nur diejenigen Objekte scharf gesehen werden (können), deren Bilder in der Netzhautgrube des Auges zu liegen kommen. Durch Bewegung der Augen können wir Objekte, die in verschiedenen Richtungen liegen, nacheinander deutlich wahrnehmen. Die Zentrierung des Einzelglases bzw. des Brillengläserpaares bzw. auch deren Konzeption muss daher auf die Notwendigkeit von Blickbewegungen Rücksicht nehmen (Abb. 7.03 ff. zur Fixierlinie in Kapitel 7 „Grundbegriffe …“ ).
Ein Objekt, das scharf gesehen werden soll, muss also fixiert werden. Die Fixierlinie fällt mit dem Hauptstrahl des abbildenden Strahlenbündels zusammen, der vom Objektpunkt zur Netzhautmitte (Foveola) verläuft. Die Fixierlinie bewegt sich mit dem Auge bei Blickbewegungen. Dadurch ergibt sich ein (annähernd ortsfester) Punkt im Auge, auf den die Blickbewegungen bezogen werden können. Verlängert man alle Fixierlinien bei Blickbewegungen in das Auge hinein, so kreuzen sie sich in diesem Punkt. Er wird als optischer Augendrehpunkt Z‘ bezeichnet (siehe Abbildungen 7.04 usw. ebenfalls in Kapitel 7).
Der optische Augendrehpunkt Z‘ wird bei der Zentrierung der Brillengläser und vor allem bei der Brillenglasberechnung des Herstellers im Zusammenhang mit Augenbewegungen gebraucht. Um nach der Brechung durch Z‘ zu gehen, muss die Fixierlinie vor dem Brillenglas einen anderen Verlauf haben: Sie zielt dort auf den Punkt Z (Abb. 7.05). Z‘ ist also das Bild von Z für die Abbildung mit einem Brillenglas. Dieser Sachverhalt erklärt die Bezeichnung des Punktes.
13.1.3. Wichtige Blickrichtungen
Aus den verschiedenen möglichen Blickrichtungen sind zwei für die Brillenanpassung genau definiert. Es sind dies die Nullblickrichtung und die Hauptblickrichtung. Ihre Definitionen werden als bekannt vorausgesetzt. Wie Sie wissen, sind von diesen beiden Blickrichtungen insbesondere deren Durchstoßpunkte durch die Fassungs- bzw. Brillengläserebene/n wichtig. Als Punkte in der Brille erhalten sie jeweils den Index „B“: Es sind dies der Nulldurchblickpunkt 0B (als der Durchstoßpunkt der Fixierlinie durch die Fassungsebene bei Nullblickrichtung und der jeweils gewählten Kopfneigung) sowie der Hauptdurchblickpunkt HB (als der Mittelpunkt des Bereichs innerhalb der Scheibe, der für die jeweilige Sehaufgabe hauptsächlich benutzt wird). Siehe dazu das „Extra Blickrichtungen auf der nächsten Seite“ und die Abbildung 13.10; die genauen Formulierungen der Definitionen entnehmen Sie bitte den Ausführungen in Kapitel 7.
Es gibt also je nach Kopfhaltung verschiedene Nulldurchblickpunkte. Oft wird der bei normaler Kopf- und Körperhaltung ermittelte der habituelle Nulldurchblickpunkt genannt. Da außerdem je nach Sehaufgabe, Sehentfernung und Sehgewohnheiten bestimmte Blickrichtungen besonders häufig benötigt werden, entsteht im Brillenglas ein Bereich, der bevorzugt benutzt wird. Man nennt diesen Bereich das Gebrauchsblickfeld. Dementsprechend ergibt sich auch für jede Sehaufgabe ein eigener Hauptdurchblickpunkt. In diesem Bereich soll das Brillenglas optimales Sehen ermöglichen. (Einige Beispiele dazu zeigen die Abbildungen 13.11 bis 13.13 .)
Zur Erinnerung: Die Hauptblickrichtung beim Sehen in die Ferne ist durchschnittlich etwa 10 Grad gegen die Nullblickrichtung nach unten geneigt, diejenige beim Blick auf ein nahe gelegenes Objekt etwas stärker (ca. 15 Grad), Dabei ist zu beachten, dass zu jeder Hauptblickrichtung auch eine individuell typische Kopf- und Körperhaltung gehört, die im Zusammenhang mit der Anpassung einer Brille vom Augenoptiker herausgefunden werden muss – weil sie der Anpassarbeit zu Grunde gelegt wird. Die Brillen z. B. für das Autofahren, für die Bildschirmarbeit, für das Lesen eines Buches oder für Naharbeiten usw. müssen demnach unterschiedlich zentriert sein.
Als Einschleifvorschrift für die Werkstatt wird durch die Anpassarbeit der richtige optische Zentrierpunkt ZB festgelegt. Er dürfte hinreichend bekannt sein. Seine Definition ist auf die Brillengläser(-ebene) bezogen: Er ist der Punkt innerhalb der Scheibe, mit dem sich der Bezugspunkt des eingeschliffenen Glases decken soll. Der Bezugspunkt B wiederum ist der Punkt auf der objektseitigen Fläche des Brillenglases, in dem die vorgeschriebene dioptrische Wirkung erzielt werden soll. Die geforderte dioptrische Wirkung ergibt sich aus dem Rezept. Sie besteht bekanntermaßen immer aus drei Teilen: „Sphäre“ „Zylinder“ und „Prisma“.
Beim Einstärkenglas ist die obige Definition für B gut einzuhalten, aber schon beim Zweistärkenglas wurde sie abgewandelt. So kann im Bezugspunkt des Fernteils BF die gesamte dioptrische Wirkung gemessen und kontrolliert werden, also auch das Rezeptprisma. Aber im Bezugspunkt des Nahteils BN können nur „Sphäre“ und „Zylinder“ (mit „Achse“) nachgemessen werden. Bei Gleitsichtgläsern wiederum ist es nochmals etwas anders: Hier spricht man von Messbereichen und Messpunkten für die einzelnen Teile der dioptrischen Wirkungen von Ferne und Nähe.
„Die Bezugspunkte B“ können also an verschiedenen Glastypen ganz unterschiedliche Punkte im bzw. auf dem Glas sein (Abb. 13.14), je nach der entsprechenden Sehaufgabe der Brille(ngläser).
13.1.4. Die Zentrierforderungen der optischen Brillenanpassung
Wir haben optimale Korrektion der Fehlsichtigkeit als optimalen monokularen Visus, ungestörtes binokulares Sehen und größtmögliches Blick- bzw. Gesichtsfeld definiert.
Aus diesen Bedingungen lassen sich die drei wichtigsten Zentrierforderungen der optischen Brillenanpassung ableiten. Da sie die Grundlagen der optischen Brillenanpassung darstellen, werden sie in diesem Kapitel nach einander besprochen. Es handelt sich um die „(Augen) Drehpunktforderung (ADF)“, die „Bezugspunktforderung (BF)“ und die „Blickfeldforderung“.
Lösungen zu Abschnitt 12.10 aus Kapitel 12 der letzten Folge
(Thema: Toleranzen für das Einschleifen von Zweistärkengläsern)
Zu Aufgabe 1:
Hier war verlangt, alle Angaben – also Strecken und Punkte – der Fassung und der Zentrierung in die Zeichnung (Abb. 12.48 in der letzten Folge) einzutragen. Zur Kontrolle bzw. zum Vergleich Ihrer Ergebnisse sehen Sie sich bitte die Lösung der Abbildung 13.15 an.
Zu Aufgabe 2:
An der gegebenen Fassung (52 k18) sind c = 70 und damit c/2 = 35. Für die Formscheibe 52 x 39 ist also b/2 =19,5.
Anhand der errechneten Zentrierstrecken (Seite: R 5 nach innen, L 6 nach innen und Höhe: R 1,5 nach unten, L 2,5 nach unten) ergeben sich somit als Zentriervorgaben (Nennmaße):
qR = 35 – 5 = 30 ; qL = 35 – 6 = 29 ;
hR = 19,5 – 1,5 = 18 ; hL = 19,5 – 2,5 = 17 ;
Die Endkontrolle an der fertigen Brille ergibt folgende Istmaße:
qR = 30 ; qL = 30 ; hR = 17 ; hL = 17,5 ;
Damit sind folgende Fehler (= Abweichungen von den Nennmaßen) festzustellen:
bei qR = kein Fehler; qL = Fehler +1 ; hR = Fehler –1 ; hL = Fehler +0,5 ;
Zulässige Fehler für seitliche Nahteillage(n): q ± 1,5 mm; qR bzw. qL je ± 1 mm
Zulässige Fehler für Nahteilhöhen: beide Nahteile gleich +0,5mm / –1 mm
jedoch Differenz zueinander max ± 0,5 mm
Ergebnisse:
Seitenzentrierung: R Glas fehlerlos; L Glas Fehler zulässig
Höhenzentrierung: Die Fehler an den Einzelgläsern (R –1 und L –0,5) wären erlaubt, wenn das jeweilige „Gegenglas“ den selben Fehler aufweisen würde (also R und L gleichen Fehler –1 mm oder R und L gleichen Fehler + 0,5 mm); so wie hier aber nicht zulässig!
Der Grund liegt in der überschrittenen Höhendifferenz der Nahteile, die vorliegt: R Glas 1 mm zu tief und zugleich L Glas 0,5 mm zu hoch Ô Differenz zur Vorgabe = 1,5 mm. Die maximal zulässige Höhendifferenz der Nahteile ist aber 0,5 mm!
Zu Aufgabe 3:
Mit der „Faustregel“ und den Angaben liegen für die Nahzentrierung folgende Nennmaße vor:
qR = 30,5 ; qL = 28,5 ; hR = 22 ; hL = 23 ;
Istmaße R Glas: qR = 30 ; hR = 21 ;
Fehler bei diesem Glas: bei qR = –0,5 ; bei hR = –1
Verbleibende Toleranz(en) für das linke Glas:
Seitentoleranz(en): Die ganze „Einzelglastoleranz“ ± 1mm steht für qL nach wie vor zur Verfügung. (Zusammen mit dem Fehler bei R würden die ± 1,5mm nicht überschritten.)
Höhentoleranz(en): Das „passende“ L Glas mit der gleichen relativen Höhe zum R Glas sollte die gleiche Höhenabweichung vom Nennmaß aufweisen wie das fertig vorliegende rechte. D. h. das L Glas sollte ebenso 1 mm tiefer als das Nennmaß eingearbeitet werden (siehe oben: Fehler bei hR = –1 mm). Ziel also hL = 23 – 1 = 22 mm. Damit hätten beide Gläser die gleiche „Stufung“ wie die Kundenaugen (siehe obige Nennmaße: statt hR = 22 ; hL = 23 ; werden die Istmaße hR = 21 ; hL = 22 ; angestrebt.) Für das tatsächliche Einschleifmaß für die Höhe verbleibt jetzt noch die zulässige Höhendifferenz von ± 0,5 mm: die tolerierbaren Istmaße für hL liegen demnach zwischen 21,5 und 22,5 mm.
(Hinweis: Das Einschleifen der „richtigen“ Höhe am linken Glas ergäbe eine nicht abgabefähige Brille außerhalb der Toleranzen, weil das korrekte linke Glas mit 23 mm nicht zum „falschen“ rechten mit 21 passen würde!
Ô L Glas 2 mm höher als R = Differenz 2 mm statt 1 mm Unterschied nach Angabe, also Fehler von 1 mm bei zulässigen 0,5 mm !)
Einen Vorschlag für ein „Kontrollblatt“ zum Eintragen der Rezeptangaben sowie der Zentriermaße finden Sie in der Abbildung 13.16.