Anisometropie

Zentrieren und Zentriertoleranzen in einigen besonderen Fällen

11. Zentrieren und Zentriertoleranzen in einigen besonderen Fällen
    • 11.1. Anisometropie

  • 11.1.1. Grundlagen
Immer dann, wenn an beiden Brillengläsern ungleiche dioptrische Wirkungen vorliegen, spricht man von einer Ungleichsichtigkeit oder Anisometropie. Hier ergeben sich Besonderheiten im Zusammenhang mit dem Zentrieren der Brillengläser und den Zentriertoleranzen, die man für solche Brillen in Anspruch nehmen darf.
In der Regel spricht man von sogenannten „Anisometropenbrillen“ dann, wenn ein Unterschied der Stärken der beiden Brillengläser in der Brille von mindestens 2,0 Dioptrien vorliegt.
In diesen Fällen treten nämlich die nachfolgend besprochenen Probleme bei Blickbewegungen der Augen besonders stark auf.
Eine wesentliche Anforderung ist eine möglichst genaue monokulare Zentrierung auf die Hauptdurchblickpunkte (der Ferne), damit in der Hauptblickrichtung Vergenzen vermieden werden. Dazu soll zunächst gegenübergestellt werden, welche Vergenzverhältnisse sich ergeben, wenn Blickbewegungen hinter zwei Gläsern mit rechts und links gleichen beziehungsweise ungleichen dioptrischen Wirkungen ausgeführt werden.
11.1.2. Verhältnisse bei Blickschwenkungen
Zwei gleich starke Gläser
In Abbildung 11.1 ist ein Augenpaar dargestellt, dessen parallele Fixierlinien um einen bestimmten Winkel aus der Hauptblickrichtung (nach DIN: „parallel geradeaus“) abweichen. Bei dieser Blickschwenkung (hier nach rechts) werden an den Brillengläsern jeweils Durchblickpunkte in gleicher Entfernung von den optischen Mittelpunkten benutzt. Unter der Voraussetzung gleicher Glasstärken ergeben sich somit auch gleiche prismatische Wirkungen. Beide Fixierlinien werden also um den gleichen Betrag in die gleiche Richtung abgelenkt: Sie verlaufen sowohl hinter den Gläsern als auch davor parallel zueinander. Gleiches gilt, wenn oberhalb oder unterhalb der optischen Mittelpunkte durch die Gläser geblickt wird. Resultat für diesen Fall: Es müssen vom Augenpaar keine Vergenzen aufgebracht werden.
Zwei ungleich starke Gläser
Die Abbildung 11.2 zeigt die Verhältnisse bei gleicher Ablenkung der Fixierlinien aus der Hauptblickrichtung. Hier zeigen sich nun aber Unterschiede in den prismatischen Wirkungen, obwohl wiederum Durchblickpunkte in gleicher Entfernung von den optischen Mittelpunkten benutzt werden. Der Grund liegt in den unterschiedlichen Stärken des rechten und des linken Glases. Die Fixierlinien der Augen werden hier also um unterschiedliche Beträge abgelenkt: Waren sie hinter den Gläsern parallel, so sind sie es nun vor der Brille nicht mehr bzw. umgekehrt.
Dies ist auch der Fall, wenn man davon ausgeht, dass vor der Brille Parallelstrahlen vorliegen müssen (= wenn ein weit entfernt gelegenes Objekt betrachtet wird). Es sind also Vergenzen aufzubringen, wenn das Augenpaar neben den optischen Mittelpunkten durch die Gläser in die Ferne sehen will (Abb. 11.3). Diese Vergenzen sind nur innerhalb bestimmter Grenzen problemlos aufzubringen. Sie wissen, dass die engsten Grenzwerte bei Vertikalvergenzen gelten. Dies bedeutet, dass die Höhenzentrierung an solchen „Anisometropenbrillen“ exakt gemessen und eingehalten werden muss (s. Abschnitt 11.1.4 dieses Kapitels).
11.1.3. Zentrierregel(n)
Aus diesen Zusammenhängen lässt sich als Einschleif- bzw. Zentriervorschrift für Brillengläser zur Korrektion der Anisometropie die Regel formulieren:
Bei Fernbrillen zur Korrektion der Anisometropie müssen die Brillengläser möglichst genau auf die Hauptdurchblickpunkte (für die Ferne) eingeschliffen werden.
Zur Begründung muss festgestellt werden: Das Gebrauchsblickfeld eines Anisometropen ist eingeschränkt. Nur in einem begrenzten Bereich um die Brillenglasbezugspunkte (ohne verordnetes Prisma sind diese gleich den optischen Mittelpunkten) sind die auftretenden prismatischen Differenzen an den Durchblicksstellen der beiden Gläser so gering, dass sie „vertragen werden“. Dieser Bereich soll möglichst nahe um die Hauptblickrichtung herum liegen.
Ein Unterschied in den Glasstärken von 2 Dioptrien oder mehr liegt bei etwa 4% der Brillenträger vor. (Genaue Angaben hierzu sind recht schwer zu finden, daher dieser Zahlenwert nur ohne Gewähr.)
11.1.4. Zentriertoleranzen
Wie schon erwähnt, ist bei Brillen zur Korrektion einer Anisometropie eine möglichst genaue monokulare Zentrierung auf die Hauptdurchblickpunkte vorzunehmen. Nur dadurch lassen sich für das Augenpaar in der Hauptblickrichtung Vergenzen vermeiden — bzw. in engen Bereichen darum herum verträglich klein halten. Dies hat Sonderregelungen bei den Toleranzen zur Folge.
Wie oben erwähnt, entstehen für den Benutzer einer Brille mit unterschiedlichen Gläserstärken rechts und links bei Blickbewegungen unterschiedliche prismatische Wirkungen, die durch (eine) Vergenz(en) ausgeglichen werden müssen. Weil aber solche Vergenzen nur bis zu bestimmten Grenzen beschwerdefrei aufgebracht werden können, werden größere Blickbewegungen über diese Werte hinaus von den Brillenträgern vermieden. Das führt zu einer Einschränkung des sog. Gebrauchsblickfeldes für horizontale und insbesondere für vertikale Blickauslenkungen – und kann im Extremfall zu Unverträglichkeit der Brille bei häufig aufeinander folgenden Blickbewegungen führen. Die Auswirkungen sind umso drastischer, je größer die Differenzen zwischen den beiden Scheitelbrechwerten sind, und wenn die Brillengläser sehr flach oder asphärisch konzipiert sind.
Die in früheren Kapiteln erwähnte Zentriertoleranztabelle der RAL-RG 915 („Gesamttoleranzen für die fertige Brille“) lässt sich also hier nicht wie gewohnt anwenden. Gemäß den Gütebestimmungen im Augenoptikerhandwerk gilt im Falle einer Anisometropie (und anderen Fällen) eine andere Tabelle „Teiltoleranzen für das Einzelglas“. Die Werte dieser Tabelle entsprechen – von Rundungsdifferenzen abgesehen – den halbierten Werten der Gesamt-Tabelle.
In jedem Fall gilt hier, …
  • dass das Gebrauchsblickfeld der Brille mit der Hauptblickrichtung zusammenfallen soll und
  • dass der Bezugspunkt des Brillenglases mit dem Hauptdurchblickpunkt zusammenfallen soll;
  • dass also die Bezugspunktforderung eingehalten werden muss.
Eine Tabelle der zulässigen prismatischen Grenzwerte für das Binokularsehen finden Sie in den Gütebestimmungen für Augenoptiker oder auch in Tabelle 8.13 der Zentrierlehre.
Wie demnach bei Überprüfungen der Seiten- und Höhenzentrierung vorgegangen werden muss, ist nachfolgend dargelegt. Andere Bestimmungen für diesen Spezialfall finden sich sonst an keiner Stelle. Die genannten Regelungen auf der Basis der alten RAL-RG 915 gelten jedoch nicht für flach und asphärisch ausgeführte Brillengläser.
11.1.4.1. Horizontal- zentrierung
Da eine exakte monokulare Zentrierung gefordert ist, muss jedes Glas für sich möglichst genau auf den jeweils angegebenen Einzel-Abstand („Einzel-PD“) eingeschliffen werden. Als zulässige Abweichungen gelten dann jeweils nur die halben Werte der Toleranztabelle. Bei der Endkontrolle muss für jedes Glas separat überprüft werden, ob die Einzel-Abstände innerhalb der Grenzen dieser Abmaße liegen. Wird z. B. nur die Hälfte der zulässigen Abweichung als Fehler am Einzelglas festgestellt, so „kann das andere Glas eine Hälfte seines eigenen Toleranzwertes zusätzlich erhalten“ (Originaltext RAL-RG 915, S. 29, Zeilen 40 ff.). Dies bedeutet eine eineinhalbfache Toleranz = das 1,5-fache (des vorher halbierten Wertes aus der Gesamt-Tabelle). Die folgenden Anwendungsbeispiele werden sicher für Klarheit sorgen.
11.1.4.2. Vertikalzentrierung
Hier ist zusätzlich zur exakten monokularen Zentrierung auf richtige relative Höhe der beiden Gläser zueinander zu achten. Diese richtige binokulare Zentrierung hat absoluten Vorrang. Für Abweichungen von den idealen Einschleifhöhen bzw. der Höhendifferenz R zu L gelten die engen „Vergenztoleranzen vertikal“, wie sie aus der Gesamt-Tabelle bekannt sind: Also je ein Grenzwert in mm für die Abweichung vom relativen Höhenunterschied der Gläser zueinander und einer in cm/m für die entsprechende Überprüfung im SBMG. (Vgl. dazu die Beispiele.)
Die anderen Toleranzwerte in Millimetern für Abweichungen beider Gläser in die gleiche Richtung (beide nach oben bzw. beide nach unten) dürfen hier nicht beansprucht und nicht ausgenutzt werden. Der Grund ist das sich einstellende Höhen(differenz)prisma: Trotz gleicher Abweichungen in mm ergeben sich wegen der Unterschiede in den Glasstärken verschiedene Einzel(fehler)prismen. Dies wurde schon dargelegt. An die Stelle dieser — relativ großen — zulässigen Abweichungen (z. B. für bds. +3,0 dpt: +2 –3) tritt nun der — ziemlich kleine — Höhendifferenzwert für Abweichungen zweier ungleich starker Gläser nach oben und unten (z. B. stärkeres Glas +3,0 dpt: ±1 )!. Auch dabei lassen sich die Zusammenhänge schnell anhand der Anwendungsbeispiele erkennen.
11.1.4.3. Anwendung der Zentriertoleranzen
Bei der Überprüfung der Zentrierangaben der Einzelgläser während oder nach der Bearbeitung sowie bei der Endkontrolle der fertigen Brille für den Anisometropen muss folgendermaßen vorgegangen werden:
Überprüfung der Einzelabstände
Die Abweichungen von der vorgeschriebenen Zentrierung dürfen die halben Werte der Gesamt-Toleranztabelle, nachgesehen bei der jeweiligen Glasstärke, nicht überschreiten.
Wird eine Einzel-Toleranz überhaupt nicht beansprucht (d. h. also das Glas fehlerfrei eingeschliffen), so darf der doppelte Einzel-Toleranzwert für das andere Glas ausgenutzt werden. Wird eine Einzel-Toleranz nur halb „verbraucht“, so kann am anderen Glas das 1,5-fache von dessen Einzel-Toleranz als zulässig gelten.
Beispiel 1:
Fernbrille R sph +2,0 L sph +4,0
Nennmaße pR = 32 pL = 33
Halbe Werte der Tabelle:
R = +2 –1 L = +1 –0,5
Zulässige Istmaße:
pR 34 bis 31 pL 34 bis 32,5
Beispiel 2:
Fernbrille R sph –4,0 L sph –2,0
Nennmaße: pR = 31 pL = 34
Halbe Werte der Tabelle:
R +0,5 –1 L +1–2
Kontrolle:
Istmaß pR = 31 (fehlerlos)
Zulässige Abweichungen für links (verdoppelte Werte von oben): +2 –4
Zulässige Istmaße für links:
pL 36 bis 30
Beispiel 3:
Fernbrille R sph +4,0 L sph +2,0
Nennmaße: pR = 33 pL = 30
Halbe Werte der Tabelle:
R +1 –0,5 L +2 –1
Kontrolle:
Istmaß pR = 33,5 (F = +0,5 = halber Fehler)
Zulässige Abweichungen für links (1,5-fache Werte von oben): +2,5 –1,25
Zulässige Istmaße für links:
pL 32,5 bis 28,75
Wie im Falle solcher mm-Teilbeträge zu verfahren ist ( x,25 mm oder x,75 mm), ist in RAL-RG 915 nicht erwähnt. Im Zweifelsfalle ist zugunsten des Klienten ab- oder aufzurunden, so dass sich eine Abweichung in die weniger kritische (Fehler-)Richtung ergibt.
Überprüfung der Einschleifhöhen
Es gelten nur die Vergenztoleranzen sowohl für die Einhaltung der Einschleifhöhen (Zentrierhöhen) als auch für die Differenz der Höhen der beiden Gläser („R zu L“). Dabei sollten für die Differenz die Toleranzwerte des stärkeren Glases herangezogen werden: Als „stärkeres Glas“ ist in diesem Fall das mit dem höheren dpt-Wert gemeint, nicht das mathematisch stärkere (= mehr positive).
Beispiel 4:
Fernbrille R sph +2,0 L sph +4,0
Nennmaße: yR = 24 yL = 24
Vergenztoleranzen:
R ±1 (mm) L ±0,5 (mm)
Zulässige Istmaße:
yR 25 bis 23 yL 24,5 bis 23,5
Zulässige Differenz:
Unterschied yR/yL max. 0,5 (also z. B.: 24/23,5 23/23,5)
Beispiel 5:
Fernbrille R sph –4,0 L sph –2,0
Nennmaße: yR = 22 yL = 21
Vergenztoleranzen:
R ±0,5 (mm) L ±1 (mm)
Zulässige Differenz:
Unterschied yR/yL max. 0,5
Kontrolle:
Istmaß yR = 22 (fehlerlos)
Zulässige Istmaße für links:
21,5 bis 20,5
Beispiel 6:
Fernbrille R sph –2,0 L sph –4,0
Nennmaße: yR = 22 yL = 23
Vergenztoleranzen:
R ±1 (mm) L ±0,5 (mm)
Zulässige Differenz:
Unterschied yR/yL max. 0,5
Kontrolle:
Istmaß yR = 22,5 (Fehler = +0,5)
passend dazu: yL = 23,5 (absichtlich ebenfalls mit „Fehler“ +0,5)
Zulässige Istmaße für links:
24 bis 23
Zusätzlich zum Höhendifferenzwert in mm enthält die Toleranztabelle auch einen entsprechenden Wert in cm/m. dieser wird bei der Höhen(prismen)kontrolle im SBMG benötigt und verwendet. Bei vielen SBMG ergeben sich die schon in einem früheren Kapitel erwähnten Schwierigkeiten der Kontrolle, z. B. an Brillen, die ungleiche Einschleifhöhen R und L aufweisen.
Doch auch bei der Überprüfung einer Anisometropenbrille mit gleichen Höhen rechts und links (wie Beispiel 4) lassen sich nur dann alle Fehler ermitteln, wenn man eine bestimmte Vorgehensweise einhält. Beim (fehlerhaften) Einarbeiten der Gläser mit 1 mm Höhendifferenz — statt gleicher Höhe — misst man nämlich unterschiedliche „Höhenprismen“ aus, je nachdem, an welchem Glas die Differenz festgestellt wird.
In Beispiel 4 liegen vor:
R sph +2,0 L sph +4,0
Wird nun das rechte Glas mittig justiert und der Höhenfehler am linken Glas gemessen, so stellt man anhand des Wertes 0,4 cm/m fest, dass diese Brille nicht in der Toleranz liegt (zulässiger Grenzwert = 0,25 cm/m). In umgekehrter Reihenfolge wird nur ein Höhenprisma von 0,2 cm/m am rechten Glas gemessen (Abb. 11.4).
Ergebnis: Höhenfehler sollten bei der Endkontrolle im SBMG immer am stärkeren Glas gemessen werden. Dabei dürfen die Toleranzwerte nicht überschritten werden.
Dies bedeutet: Immer zuerst das schwächere Glas in den SBMG-Strahlengang setzen und mittig justieren, dann am stärkeren Glas den höhenprismatischen Fehler feststellen.
  • 11.2. Zentrieren von asphärischen Brillengläsern
  • 11.2.1. Zentrierforderungen
Die Brillenträger/innen erwarten von ihren Brillen, dass deren Korrektionsgläser die jeweils vorliegende Fehlsichtigkeit optimal ausgleichen. Mit der Brille soll das Sehen wie bei Rechtsichtigen möglich sein. Außerdem werden von einer zeitgemäßen Sehhilfe geringes Gewicht sowie bestes Aussehen (sowohl der Gläser als auch der Fassung) erwartet. Bei den letztgenannten Punkten bieten sich durch Verwenden asphärischer Brillengläser gute Möglichkeiten, der Kundschaft entsprechend zu helfen. Doch davon später.
Zunächst einmal ist festzustellen, dass eine „hohe Sehqualität“ nur dann zu erreichen ist, wenn bestimmte Grundregeln der optischen Brillenanpassung eingehalten werden. Unter dem Begriff Sehqualität lassen sich dabei folgende Bereiche einordnen:
  • optimaler monokularer Visus,
  • ungestörtes binokulares Sehen und
  • größtmögliches Blick- bzw. Gesichtsfeld.
Zu diesen Bezeichnungen aus der optischen Brillenanpassung ist außer den Kenntnissen der Grundbegriffe (siehe Kapitel 7) auch eine kleine „Übersetzungshilfe“ nötig: Optimaler monokularer Visus bedeutet nichts anderes als eine höchstmögliche Sehschärfe, die mit einem Auge (und dem Brillenglas) erzielt werden soll. Dass das Binokularsehen (= räumliches Sehen mit beiden Augen) möglichst ungestört bleiben soll, wissen Sie spätestens seit den Betrachtungen über die Folgen falsch zentrierter Brillengläser. Und im Zusammenhang mit Blick- und Gesichtsfeld kennen Sie zumindest schon die Definitionen. Mehr zu allen Aspekten anschließend.
11.2.1.1. System Auge/Brillenglas (Augendrehpunktforderung)
Von optischen Systemen aus beispielsweise zwei Linsen ist Ihnen bekannt, dass sich nur dann bessere optische Eigenschaften einstellen, wenn die „Systembedingungen“ eingehalten werden. Dies sind insbesondere das Zustandekommen einer (gemeinsamen) Systemachse der beiden Bauteile sowie das Einhalten eines bestimmten Systemabstandes der beiden Komponenten voneinander. Dies ist beim Auge mit dem Brillenglas ähnlich: Den richtigen Abstand kennen Sie als HSA (Hornhaut-Scheitel-Abstand) — nur mit der gemeinsamen optischen Achse gibt es Probleme, weil das Auge ein bewegliches „Bauteil“ ist. Lediglich ein einziger Punkt im Auge bleibt bei Blickbewegungen annähernd ortsfest: Der optische Augendrehpunkt Z´. Zentriert man also ein Brillenglas so, dass dessen optische Achse durch den Punkt Z´ verläuft, so kommt man der oben genannten Systembedingung recht nahe. In diesem Fall wurde nach der (Augen-)Drehpunktforderung zentriert.
Augendrehpunktforderung (ADF): Ein Brillenglas ist zum Auge zentriert, wenn seine optische Achse durch den optischen Augendrehpunkt Z´ (Fixierlinienkreuzungspunkt) hindurchgeht. (vereinfachte Definition)
Es ist leicht einzusehen, dass diese Zentrierforderung sehr wohl z. B. für Brillengläser mit sphärischer oder astigmatischer Wirkung (bei richtigem, zentriertem Einschleifen und geeigneter Ausrichtung), nicht aber für solche mit prismatischer Wirkung einzuhalten ist. Die Drehpunktforderung wird in der Regel zugrundegelegt, wenn Glashersteller Berechnungen an Brillengläsern durchführen. Dabei wird von einem Drehpunkt-Scheitelabstand b‘ = 30 mm ausgegangen.
Drehpunkt-Scheitelabstand:
…ist der Abstand zwischen der augenseitigen Brillenglasfläche und dem optischen Augendrehpunkt, gemessen in Blickrichtung ( … ).
Zeichen: b‘ , Einheit: mm.
Aufgrund der Abmessungen des Auges ergibt sich daraus ein bestimmter HSA, der beim exakten Zentrieren der Gläser zu den Augen eingehalten werden muss.
Hornhaut-Scheitelabstand (HSA): …ist der Abstand zwischen der augenseitigen Brillenglasfläche und der Hornhaut, gemessen in Blickrichtung senkrecht zur Fassungsebene.
Zeichen: e, (HSA) Einheit: mm
11.2.1.2. Augenpaar und
Binokularsehen (Bezugspunktforderung)
Das zu zentrierende System besteht hier aus Augenpaar und Brillengläserpaar. Die Zentrieranweisung für ungestörtes binokulares Sehen rührt von einer Angabe in der Verordnung her: dem prismatischen Anteil der dioptrischen Wirkung. Richtige Refraktion vorausgesetzt, sagt dieser Teil der Verordnung aus, dass ein/e Brillenträger/in mit diesem angegebenen Prisma störungsfreies Binokularsehen erreicht.
Für das Augenpaar geht es dabei nicht um „das Prisma“ durch ein Einzelglas (z. B. aufgrund eines Zentrierfehlers), sondern um das resultierende Gesamtprisma beider Gläser in der Brille an den Durchblickpunkten. Diese Zusammenhänge sind Ihnen aus früheren Kapiteln bekannt. In den meisten Verordnungen liegt ein Prisma von 0,0 cm/m vor.
Die Lage der Durchblickpunkte in der Brillengläserebene richtet sich nach der jeweiligen Sehaufgabe. Für die meisten Fernbrillen ergeben sich also andere Hauptdurchblickpunkte (Ferne, HBF) als für „normale“ Lese- oder Arbeitsbrillen (Nähe, HBN). Die jeweils zu ermittelnde Zentrierung stimmt dann auch immer nur für die eine zugrundegelegte Blickrichtung, nicht für alle gleichzeitig. Durch korrektes Einschleifen müssen in der Regel die Brillenglas-Bezugspunkte mit den festgelegten Hauptdurchblickpunkten zusammenfallen. Damit sind beide Brillengläser-Bezugspunkte zueinander und zu den Augen zentriert nach der …
Bezugspunktforderung (BF):
Das Brillengläserpaar ist zum Augenpaar zentriert, wenn das resultierende Gesamtprisma der Brille an den Hauptdurchblickpunkten der Verordnung entspricht.
Oder etwas anders formuliert: Ein Brillengläserpaar ist zum Augenpaar zentriert, wenn für beide Augen gleichzeitig die Hauptdurchblickpunkte HB mit den Bezugspunkten B zusammenfallen.
Diese Bezugspunktforderung kann allerdings nicht unter allen Korrektions- und Sehbedingungen und nicht bei allen Glasarten eingehalten werden:
  • Mit sphärischen Brillengläsern lassen sich für jede Sehaufgabe (Ferne, Arbeit, Nähe) korrekt zentrierte Brillen nach der Bezugspunktforderung herstellen. Wie erwähnt, stimmt deren Zentrierung aber naturgemäß immer nur für eine bestimmte Objektentfernung.
  • Auch bei Blickbewegungen sollte die Bezugspunktforderung möglichst eingehalten werden. An Brillen zur Korrektion der Anisometropie ist dies nicht möglich (vgl. dazu Kap. 11.1.). Deshalb wird hier gefordert, dass in der Hauptblickrichtung für optimales binokulares Sehen durch Zentrierung nach der Bezugspunktforderung gesorgt wird.
  • Wird bei Lese- oder Arbeitsbrillen (und Zentrierung auf „Nah-PD“) die Bezugspunktforderung eingehalten, so ist bei üblicher Ausrichtung des Mittelteils der Fassung nicht gleichzeitig die Drehpunktforderung einzuhalten. Würde man die temporalen Bereiche der Fassung nach vorne biegen (= „die Gläser konvergent stellen“) und „Nah-PD“ einschleifen, so wären zugleich die Bezugs- und die Drehpunktforderung erfüllt — aus ästhetischen Gründen ist das aber kaum akzeptabel.
  • Für asphärische Brillengläser wird der Schwerpunkt (schon bei der Optimierungsberechnung der Hersteller) anders gelegt: Entscheidend ist hier die Einhaltung der Drehpunktforderung für alle Brillen. Somit ist von „normal“ ausgerichteten Fern-, Arbeits- und Lesebrillen, welche die Drehpunktforderung einhalten, nur bei den Fernbrillen (ohne Prisma) gleichzeitig auch die Bezugspunktforderung für die Hauptblickrichtung einzuhalten. Konkret heißt das, dass z. B. Lesebrillen mit asphärischen Gläsern in jedem Fall immer „auf Fern-PD“ (und entsprechende Einschleifhöhen) zentriert werden müssen. Wenn ein Augenpaar die dann erforderliche (größere) Konvergenz nicht aufbringen kann, wird eine solche asphärische Nahbrille dann meist auch nicht vertragen.
11.2.1.3. Augen(paar) und Blickfeld (Blickfeldforderung)
Durch Fassung und Brillengläser werden nicht nur Sehschärfe und Augenstellung, sondern auch Gesichts- und Blickfeld beeinflusst. Von Visus und Vergenzen war bereits die Rede, von Abschattungen durch Fassungsteile oder Gesichts- bzw. Blickfeldeinschränkungen durch Glasteile oder -bereiche jedoch noch nicht. Letztere („Skotome“ genannt) treten z. B. bei Bifokal-, Gleitsicht und Lentikulargläsern und anderen auf, jedoch nicht an „normalen“ Brillengläsern mit sphärischer oder astigmatischer Wirkung; dies trifft für die meisten asphärischen Glaskonzepte zu. Aus diesem Grund wird dieser Themenbereich hier nicht weiter vertieft. Allerdings sollten Ihnen die Definitionen der Begriffe „Blickfeld“ und „Gesichtsfeld“ geläufig sein (vgl. auch Zentrierlehre, Kap. 7).
11.2.2. Asphärische Brillengläser
Wohl jede/r Brillenträger/in wünscht sich als ideale Brille eine, die leicht ist, die gut aussieht (sowohl Fassung als auch Gläser) und mit der er/sie optimal sehen kann. Lässt man die Auswahl der Brillenfassung mal etwas beiseite — obwohl sie ja über den Rohglasdurchmesser eine Rolle spielt — , so sind es wohl im wesentlichen die folgenden vier Faktoren, die in einer solchen Brille optimal sein sollen:
  • 1. die Dicke der Gläser (dünner = leichter, schöner usw )
  • 2, die Durchbiegung der Gläser (flacher = schöner, leichter usw.)
  • 3. das Gewicht der Gläser (möglichst gering = leicht)
  • 4. die Abbildungsqualität der Gläser (möglichst hoch = z. B. randscharf, farbsaumfrei, ohne Verzerrungen usw.)
Die Brillengläserindustrie verspricht in ihrer Werbung, dass ihre Produkte mit asphärischer Flächenkonzeption für die Brillenträger/innen in allen genannten Faktoren Vorteile bringen. Diese Verbesserungen, die sich bei Verwendung asphärischer Gläser für die Kunden einstellen (können), sollen hier auch nicht angezweifelt werden (zumal der Autor selbst mit asphärischen Gläsern verschiedener Hersteller in seinen Brillen sehr zufrieden ist), nur: Solche Gläser müssen optimal angepasst und eingearbeitet werden, damit sich wirklich alle konzeptionellen Vorteile für die Klienten/innen auch einstellen. Falsche Anpassung und/oder Zentrierfehler haben hier wesentlich schlimmere Auswirkungen als bei „normalen“ = nicht-asphärischen Brillengläsern. Nur gute Arbeit des Augenoptikers kann hier die Vorteile des (teureren) Brillenglases zum Tragen bringen und den erzielbaren Visus hoch halten.
Im Rahmen dieser Ausführungen soll und kann nicht auf die Arten und die Fertigung von asphärischen Flächen eingegangen werden. Für das richtige Zentrieren sind Kenntnisse dazu auch nicht erforderlich. Sicher ist Ihnen bekannt, dass in der Regel die Brillenglasvorderflächen, oftmals auch Vorder- und Rückflächen asphärisch gestaltet sind. Weiter werden Sie wissen, dass Asphären und Bi-Asphären sowohl kosmetisch/ästhetisch vorteilhaftere als auch in ihren Randbereichen besser abbildende Brillengläser möglich machen — letzteres aber, wie erwähnt, ausschließlich bei optimaler Zentrierung, Und davon soll jetzt die Rede sein.
11.2.2.1. Zentrierregel(n) für asphärische Brillengläser
Asphärische Flächen entstehen durch Rotation einer Kurve (z. B. eines Kegelschnittes wie Ellipse, Parabel o. ä.) um eine Achse, die sogenannte Rotationsachse. Wie erwähnt, ist die asphärische Fläche (oft) die Vorderfläche des Brillenglases. Demnach ist die andere Glasfläche (meist) sphärisch oder torisch, je nachdem, ob ein Brillenglas mit sphärischer oder astigmatischer Wirkung vorliegt. Entsprechend sind bei den Bi-Asphären die Rückflächen asphärisch bzw. atorisch.
Bei der Berechnung der optimierten asphärischen Kurven, die der Hersteller durchführt, wird angenommen, dass der Hauptstrahl, der zugleich durch den Bezugspunkt des Brillenglases verläuft, mit der Rotationsachse zusammenfällt. Für asphärische Gläser ohne prismatische Wirkung heißt dies, dass der Krümmungsmittelpunkt der (nicht asphärischen) Glasrückfläche und der optische Augendrehpunkt Z´ ebenfalls auf dieser Rotationsachse liegen müssen. Dies entspricht den vorher erwähnten „Systembedingungen“. Als unmittelbare Konsequenz für die Zentrierarbeit ergibt sich daraus die…
Zentrierregel: Bei asphärischen Gläsern muss die Augendrehpunktforderung (ADF) erfüllt werden.
Darüber hinaus muss auch, wie erwähnt, in der Regel ein Drehpunkt-Scheitelabstand von 30 mm eingehalten werden. Dies entspricht aufgrund der Abmessungen am Auge einem HSA von etwa 15 mm.
Seitenzentrierung (Fernbrille)
Die horizontale Zentrierung wird dann richtig, wenn der seitliche Abstand der optischen Mittelpunkte der Brillengläser genau dem seitlichen Abstand der beiden Augendrehpunkte entspricht. Damit befinden sich die optischen Mitten beim Blick parallel geradeaus horizontal vor den Augendrehpunkten und den Pupillenmitten.
zF = p
Bezogen auf die Mittelsenkrechte der Brillenfassung ergeben sich so als Messergebnisse zwei Einzelabstände. Messverfahren bzw. -geräte müssen dazu den „Blick parallel geradeaus“ gewährleisten: An den Augen wird dann bis zu den Pupillenmitten oder auch bis den Hornhautreflexen gemessen — je nach Messtechnik. Beide Ergebnisse werden als (fast) gleichwertig angesehen.
Höhenzentrierung (Fernbrille)
Eine sorgfältige vertikale Zentrierung erfordert die exakte Bestimmung der Hauptdurchblickpunkte. Diese liegen um einen bestimmten Betrag unterhalb der Nulldurchblickpunkte. Da die Vorneigung der Brillengläserebene der Neigung der Hauptblickrichtung zur Horizontalen entspricht, kann dieser Höhenunterschied berechnet werden:
c = b‘ x tan a
Näherungsweise ergibt sich: Pro Grad (Vor-)Neigung sind 0,5 mm Versetzung nach unten gegenüber dem Nulldurchblickpunkt nötig. Für 10O (Vor-)Neigung demnach also 5 mm tiefer. Es gibt aber auch Techniken, die Höhenlage der Hauptdurchblickpunkte mit guter Genauigkeit direkt auszumessen (siehe Kap. 7 und spätere).
Seiten und Höhenzentrierung (Nahbrille)
Wie bereits erwähnt und begründet, muss „auf Fern-PD“ eingeschliffen werden. Für die Seitenzentrierung gelten also die Aussagen von oben.
Da die Blicksenkung beim Betrachten nahegelegener Objekte größer ist als beim Blick in die Ferne, ergeben sich als Folge andere Einschleifhöhen. Dies bedeutet, dass zunächst die Vorneigung der Fassungsebene diesen geänderten (Blick-)Verhältnissen angepasst werden muss. Das heißt in der Regel: stärker vorneigen, z. B. auf 15 Grad. Anschließend muss gemessen werden, welche Einschleifhöhen bzw. Höhenversetzungen nun zutreffen. Den 15 Grad entsprechen dann 7,5 mm Versatz gegenüber der „Nullblickhöhe“
11.2.2.2 Fehlerfolgen und Toleranzen
„Werden Brillen (…) mit asphärischen Flächen hergestellt, muss vorrangig die Drehpunktforderung eingehalten werden. Horizontal ist das durch das Zentrieren auf die Einzelabstände der Ferne pR und pL möglich. Bei der vertikalen Zentrierung kann man versuchen, durch Abstimmung von Vorneigung und Zentrierung die beiden Forderungen [ Hinweis: gemeint sind Augendrehpunktforderung und Bezugspunktforderung ] in Einklang zu bringen. Der Hauptdurchblickpunkt HB muss dann mit dem Zentrierpunkt ZB für die Drehpunktforderung zusammenfallen. Vorneigungswinkel der Fassung und Winkel zwischen Null- und Hauptblickrichtung sind gleich.
Zu vermeiden sind in diesem Zusammenhang Fassungen mit sehr starker Vorneigung. Sie würden eine größere Versetzung des Bezugspunktes nach unten erfordern, was besonders bei Lentikulargläsern unschön aussieht. Bei den beiden anderen Fällen, Anisometropie und Gläser mit hoher Dispersion, müssen ungewohnte Kopfhaltungen eingenommen werden, um in das Gebrauchsblickfeld zu kommen.“ (Zitat W. Schulz in 3, S. 49)
Zur Veranschaulichung der besseren Abbildungseigenschaften und auch der Folgen falsch zentrierter asphärischer Brillengläser zeigen die Glashersteller in ihren Broschüren heutzutage meist Computergrafiken bzw. -schaubilder und -diagramme. Aus ihnen kann man relativ leicht ersehen, welche Verbesserungen in der Abbildungsqualität sich ergeben, wenn asphärische statt sphärischer Gläser verwendet werden. Die entsprechenden Videosequenzen z. B. in den Internetangeboten der Hersteller zeigen dies auch in bewegten Bildern.
Diese Darstellungen zeigen meist den Unterschied in den Refraktionsabweichungen und beim Astigmatismus z. B. bei richtiger und falscher Zentrierung der (Fern-)Brillengläser. Oft wird auch die Asymmetrie der Abbildungsfehlerverteilung über die Glasfläche gezeigt, die den Brillenträgern meist Schwierigkeiten macht.
Die Auswirkungen eines anderen HSA (als z. B. 15 mm) in der Brille mit den asphärischen Gläsern wird dabei meist nicht untersucht und gezeigt. Es ist allerdings bekannt, dass sich als Folge von Abweichungen von dem HSA, der bei der Optimierungsberechnung des Herstellers zugrundegelegt wurde, „sich die Abbildungseigenschaften stark ändern“ (Zitat Prof. Diepes in 1). Dies bedeutet für die Augenoptiker/innen, dass sie nicht nur sehr genau nach der Augendrehpunktforderung zentrieren, sondern darüber hinaus möglichst genau den optimalen HSA (siehe oben, z. B. 15 mm) einhalten müssen.
Da Zentrierfehler ganz pauschal bei asphärischen Gläsern gravierendere Visusbeeinträchtigungen nach sich ziehen als bei sphärischen Ausführungen, kann es nicht angehen, die gewohnten Toleranzwerte auch für diese Glasart auszunutzen. „Möglichst genau ausmessen und einschleifen“ lässt sich schwer in konkrete mm-Werte fassen: Solche existieren auch nicht in der geltenden Toleranztabelle.
Toleranzen für asphärische Brillengläser:
Als Richtwert für zulässige Abweichungen kann zugrunde gelegt werden, dass zur Einhaltung der ADF die Achse des Brillenglases nicht weiter als 0,5 mm am Punkt Z´ vorbei verlaufen soll. Daraus lassen sich Werte für die Abweichung der Zentrierung von den Sollwerten und für die Veränderung der Neigung der Gläserebene von der Vorgabe (bzw. das Zusammenspiel der beiden) ableiten.
Da das zulässige Höhen(differenz)prisma auch hier in keinem Fall überschritten werden darf, kann dieser (glasstärkenabhängige) Wert als Richtwert gelten: Wenn er in keiner Fehlerrichtung überschritten wird, sind wohl keine Probleme mit asphärischen Gläsern in den Brillen zu erwarten.
„Brillengläser mit geringerer Durchbiegung bzw. asphärischer Fläche oder stärkerer Wirkung bedürfen einer genaueren Winkelstellung vor dem Auge. Dies bedeutet eine Abweichung der optischen Achse des Brillenglases von maximal 0,5 mm (allseitig) vom optischen Augendrehpunkt Z´ . (Winkel-/ Neigungsabweichung 1O) (aus 3, Seite 24)“.
„Bei Brillengläsern mit sphärischer Fläche mittlerer bis stärkerer Durchbiegung und einer Korrektionswirkung unter ± 4 dpt (sph) und/oder einem cyl unter 2 dpt kann die optische Achse des Brillenglases bis zu 3 mm (allseitig) vom optischen Augendrehpunkt Z´ abweichen. (siehe RAL-RG 914, S. 17 Pkt. 4 und Zeiss-Handbuch, Kap. Brille-Auge, monok. Zentrierung – Drehp.-Forderung)“ (beide Zitate aus 4)
Harald Eggl
Literaturhinweise:
    • 1. Diepes, H. und Wirsching, E.: „Abbildungsfehler von asphärischen Brillengläsern bei der Benutzung als Nahglas“, 41. Sonderdruck der WVAO, 1989, S. 62 – 68
    • 2. Diepes, H.: „Optische Brillenanpassung“ Skript des ZVA-Fortbildungswerkes, V. 2,1990
    • 3. Schulz, W. und Eber, J.: „Brillenanpassung“, DOZ-Verlag, 1997
    • 4. Sirch, Eugen: „Die Augendrehpunktforderung“, aus dem Skript zum Unterricht in der Berufsschule für Augenoptik, München, 2005
    • 5. Wehmeyer, Dr. K.: „Die Augendrehpunktforderung oder Die Zentrierung von asphärischen Brillengläsern – leichtgemacht“, 42. Sonderdruck der WVAO, 1990, S. 60 – 70
    • 6. Wehmeyer, Dr. K.: „Zentrierung von Brillengläsern unter besonderer Brücksichtigung asphärischer Einstärkengläser“, Sonderdruck aus DOZ, Nr. 9/1987
    • 7. Zeiss, Carl (Goersch, Dr. H.), „Handbuch für Augenoptik“, 3. Aufl., 2. Nachdruck, Fa.Carl Zeiss, 1992
Lösungen zu Arbeitsauftrag 35 (Übungsaufgaben) der letzten Folge:
  • 1. Zuordnung: A a B a C b D d E e
  • 2. in Pluszylinderschreibweise: d
in Minuszylinderschreibweise: b
  • 3. a
  • 4. As. simplex myopicus rectus: Glas z. B. sph –2,0 cyl +2,0 A 90O
(Es müssen sein: ein HS = „minus”, ein HS = „plan“ und +cyl Achse 90O)
As. mixtus inversus: Glas z. B. sph –2,0 cyl +4,0 A 0O
(Es müssen sein: ein HS = „minus”, ein HS = „plus“ und +cyl Achse 0O)
5. sph +5,0 cyl +5,0 A 170O
(Brennlinie in 80O in +200 mm Entfernung Ý HS +5,0 wirkt in 170O)
(Brennlinie in 170O in +100 mm Entfernung Ý HS +10,0 wirkt in 80O)
  • 6. Zuordnung: A c B a C b D d
  • 7. Zuordnung: A b Ba Cd D c
  • 8. Die Linien erscheinen immer senkrecht zur HS-Richtung des sie erzeugenden HS.
Also: Beim ersten HS (= Sphäre) senkrecht zur Zylinderachse, beim zweiten HS (= Sphäre und Zylinder addiert) in Richtung der Zylinderachse.
  • 9. c
  • 10. d
  • 11. a
  • 12. Zuordnung: A a B b C c D d
(Hinweis: Die Kleinbuchstaben beziehen sich auf die Abbildung 10.54 der letzten Folge.)
  • 13. a
  • 14. Zuordnung: A d B c C b D a E f F e
  • 15. a) Achse: ± 2,5O , horizontal: +4 –2, vertikal: +2,5 – 5 Differenz 2,5 (jeweils mm)
b) Achse: ± 1,25O , horizontal: +1,5 –3, vertikal: +3 – 7 Differenz 3,5 (jeweils mm)
c) Achse: ± 1,25O , horizontal: +1 –2, vertikal: +2 – 3 Differenz 0,5 (jeweils mm)
d) Achse: ± 5O , horizontal: +7 –3,5, vertikal: +2,5 – 5 Differenz 2,5 (jeweils mm)
16. Die ermittelten fehlenden Werte sind rot eingetragen. (s. Tabelle)
Hinweise:
zu Zeile 1: Gesamttoleranz (hor. HS = +3) = +3 –1,5 ; Ý R Glas hat Fehler –1
zu Zeile 2: Gesamttoleranz (hor. HS = –3) = +1,5 –3 ; Resttoleranz ist +1,5 –2 Ý Fehler bei R Glas war –1
zu Zeile 3: Gesamttoleranz (stärkster HS = –5) = +1 –2 ; R Glas hat Fehler +1
zu Zeile 4: Fehler beim R Glas = +1,5 ; Resttoleranz für L Glas ist +1,5 –1,5 Ý Gesamttoleranz also +3–1,5 Ý stärkster HS also +3 dpt è somit cyl = +2 dpt
  • 17. d (Denn: hor. HS = –1,0 und vert. HS = +0,75 oder –0,75 (jeweils dpt) )
  • 18. c (Siehe Tol.-Tabelle: Der kleinere der beiden mm-Werte muss +2 oder –2 sein Ý –2,0 dpt bzw- +2,0 dpt)
  • 19. a (Siehe Tol.-Tabelle: Der größere der beiden mm-Werte muss +2 oder –2 sein Ý hor. HS = +4,0/+5,0/+6,0 dpt bzw. –4,0/-5,0/-6,0 dpt ;
da cyl +4,0 dpt vorliegt, ist nur sph = –8,0 dpt möglich, damit hor. HS = –4,0 dpt sein kann! )
  • 20. a
  • 21. c
  • 22. Zuordnung: A b B d C c D a
  • 23. a
  • 24. Bei Einstellung auf den sog. „2. Hauptschnitt (HS)“ (als Summe der dpt von sph und cyl) ist die Linienrichtung gleich der Achsenrichtung in der Rezeptangabe.
  • 25. … ist diejenige Wirkung in dpt, die im jeweiligen HS vorliegt.
  • 26. Es ergibt sich nicht ein scharfes Messfigurbild wie bei einem „sphärischen Brillenglas“, sondern ein (zu Strichen) verzerrtes Messmarkenbild, das bei zwei verschiedenen dpt-Werten als scharfe Linien erscheint.
  • 27. Dort, wo die sog. „Pluszylinderachse“ verläuft, ist der Brillenglasrand dicker. (Also bei +cyl A 0O links und rechts am Glas, bei +cyl A 90O oben und unten.)
  • 28. Ý siehe Lösung zu Abb. 10.55
  • 29. sph –5,0 cyl –2,0 A 45O
  • 30. Bei DIN-gemäßer Pluszylinderangabe in der Rezeptschreibweise: nur b;
(Ansonsten sind alle 4 möglich, je nach Rezeptangabe/n in Plus- oder Minuszylinder.)
31. Sie sehen aus der Abbildung 10.58:
R hor. HS = +dpt (gegenläufig), vert. HS = +dpt (gegenläufig); Drehung ohne Effekt Ý kein Zylinder;
Ý R sphärisches Plusglas
L hor. HS = -dpt (mitläufig), vert. HS = +dpt (gegenläufig); bei Drehung hor. Linie gegendrehend Ô Pluszylinder Achse 0O;
Ý L z. B. sph –1 cyl +2 A 0O
32. Entlastung (kann/können) schaffen z. B. …
  • a) kleinerer Glasdurchmesser
  • b) leichteres Glasmaterial
  • c) höhere Glasbrechzahl
  • d) asphärische Glasausführung
  • e) leichteres Fassungsmaterial
  • f) kleinere Fassung
  • g) rundere Scheibenform (siehe a) !)
  • h) größere Auflageflächen (Pads)
  • i) … usw. …