Технология изготовления очков из древесины и слоновой кости

   Некоторые особенности технологии

   Древесина, как и слоновая кость являются веществами-концентратами солнечной энергии. Пречём дерево - это первичный концентрат, между ней и Солнцем только пространство. Как и всякие натуральные, органического происхождения материалы они наиболее комфортны для контакта с кожей. Это объясняется ещё и тем, что теплопроводность древесины (кости в гораздо меньшей степени) меньше, чем у материалов традиционно используемых в промышленном производстве оправ - металлов и пластиков. Субъективно это ощущается как "теплота" предмета. Дерево "теплее" на ощупь нежели металл. Дерево - самый лёгкий из всех материалов применяемых для изготовления очковых оправ, что позволяет делать визуально массивные экземпляры имеющие, тем не менее, приемлимый для повседневного ношения вес (особенно экземпляры с пористой структурой .
Абсолютно уникальная особенность этих материалов - формоустойчивость. Т. е. материалы, традиционно используемые в промышленном производстве оправ - металл и пластик имеют остаточные, пластические деформации (попросту - гнутся). Дерево же и кость имеют только упругие деформации (после снятия нагрузки они полностью восстанавливают первоначальную форму, что особенно ценно для оптических приборов). Дерево скорее переломится, чем останется изогнутым. В этом месте следует упомянуть ещё одно преимущество применяемых мною материалов. Они абсолютно ремонтопригодны. Поломанную металлическую или пластиковую оправу восстановить почти никогда не удаётся. Пластик не клеится, а металл при пайке полностью теряет декор. Дерево и кость, при склейке их современными клеями (например цианокрилатами) дают клеевое соединение по прочности превышающее монолитный материал. Подобный ремонт упавших на каменный пол очков может быть произведён в "полевых" условиях буквально за минуту, если поблизости есть киоск в котором продаётся такой клей (в быту именуемый "супер").

   Теперь о недостатках материала. Прежде всего его неоднородность, что, кстати, делает практически невозможным поточное производство (я не имею ввиду тонкослойную фанеру, оправы из коей некоторые фирмы выдают за деревянные). В древесине могут попадаться всяческие аномалии, сучки etc. Иногда это только украшает изделее; для кости это т. н. корка - выветренная поверхность бивня имеющая интересный, трещинноватый рисунок, возможно появившийся ещё при жизни мамонта. Ещё одним, безусловным недостатком древесины является её гигроскопичность и обусловленная ею нестабильность геометрической формы. Эта особенность значительно варьирует от породы к породе. Так например знаменитый фернамбук абсолютно устойчив в этом смысле. Для прочих же необходима специальная обработка. Я использую естественную сушку с последующим провариванием в, либо льняном масле, либо парафине. Оба вещества абсолютно гигеенически приемлимы. Подобная обработка, хотя и делает изделия устойчивыми для любых климатических воздействий, но купания в таких очках, всё же, не предусматривает.
Формоустойчивость, упругость древесины являясь, в одних случаях положительным качеством, в других создаёт дополнительные проблемы. Так например подгонка металлических или пластиковых оправ производится, как правило на месте продажи простым изгибанием заушников. Для дерева или кости это невозможно. Оправы изготавливаемые на заказ подгоняются в процессе изготовления. Должен здесь заметить, что размеры головы стандартны в 70-80% случаев. Как правило подгонка очков для нового клиента требует известной квалификации (ничего особенного). Радикальным средством является использование подпружиненых петель( с т. н. флексами ). Подобная конструкция не только исключает (практически) необходимость подгонки, но и, как побочный эффект, разгружает собственно деревянную конструкцию от нагрузок деформации. Все усилия деформации принимают на себя пружины петель.

   Ещё одно неудобство - вставка линз. Как и в случае металлических оправ, деревянные приходится делать разрезными. Можно, конечно линзы вклеивать, но это создаст дополнительные проблемы с их заменой. Очень ограниченное количество коллекционных экземпляров было изготовлено по уникальной технологии с креплением линз за счет упругости носоупоров. Это потребовало соответствия размеров световых проёмов и линз до 2-3 десятых миллиметра. Подобные фокусы позволительны только с самшитом (ну может быть ещё с кизилом, ну с фернамбуком. ).
   Линзы, вырезанные на станке или вручную (в случае пластика) вставляются в т. н. фасетную канавку. Металлическая или пластиковая оправа изгибается и повторяет при вставке сложную пространственную кривую образованную фасетом линзы. Дерево не изогнёшь. Фасетная канавка нарезается в деревянной оправе на специальном станке автоматически (при выставке соответствующего радиуса кривизны линзы) повторяющей пространственную кривую фасета линзы. При аккуратном исполнении зазор практически отсутствует. Подобная технология весьма удобная для солнцезащитных очков (так как имеется два основных типаразмера кривизны, "крутизны" линз, один из которых занимает до 90% рынка), в случае корректирующих очков не позволяет с лёгкостью менять линзы на другие, с иными диоптриями. Отсюда следует, что анонимное изготовление корректирующих очков практически невозможно (в отличие от солнцезащитных) т.е. они могут изготавливаться только по конкретному рецепту с предварительным приобретением линз. 

Технология FreeForm: взрыв точнейших дизайнов и большего разнообразия очковых линз.  

  В течение многих десятилетий при описании оптических поверхностей очковой линзы, использовались такие понятия, как «сферические, торические и асферические поверхности». Станки, используемые для обработки поверхности, имели, в большинстве случаев, помимо всего прочего механическое управление, которое ограничивало возможности создания формы поверхности.

  Изобретение внутренней прогрессии для прогрессивных линз, с помощью технологии FreeForm, вызвало настоящую революцию в станках для обработки поверхностей очковых линз, на всем оптическом рынке. Классические и традиционные производственные методы с  использованием шлифовального круга и набора инструментов скоро будут нам казаться технологией каменного века.

Патенты на эту технологию и немногие публикации в прессе, описывают не только саму форму поверхности линз или непосредственно сам дизайн, а именно способы создания таких поверхностей. Возможность обрабатывать только заднюю поверхность заготовок очковых линз, со сферической передней поверхностью, позволяет сильно экономить на количестве продукции, находящейся на складе.

 В случае прогрессивных линз, нет необходимости изготавливать и хранить заготовки для правой и левой линз, со стандартным асимметричным дизайном. Экономия для производства увеличивается, когда мы с Вами узнаём, что и «инсет» и аддидация могут быть не учтены при хранении «полузаготовок» для создания прогрессивных линз. Сэкономленные деньги могут быть инвестированны, например, в развитие нового программного обеспечения.

 Коэффициенты преломления линз, для каждого дизайна, выбираются в каждом отдельном случае по-разному, некоторые из них, частично защищены патентным правом. Как раз патентные описания американских министерств позволяют логически предполагать, что речь идет здесь об уникальных признаках (американский патент под обозначением USP 6019470 – Seiko Epson 2000).

В настоящее время современные компьютеры могут обрабатывать даже самые сложные данные все быстрее и быстрее, и развитие многоосных фрез с числовым программным управлением позволяет создать поверхности на очковой линзе, с точнейшей воспроизводимостью, независимо от механики.

Фрезы и полировочные станки по технологии FreeForm с числовым  управлением работают по очереди с двумя различными инструментами, оснащенными алмазными наконечниками. Цифровая и прямая обработка поверхности теперь вычисляется и подготовливается индивидуально только после получения заказа с помощью соответствующего быстрого программного обеспечения. При улучшении (математических) функций хорошего дизайна улучшается также зрение Потребителя и его удовлетворение от покупки новых очковых линз.

Координаты "X, Y, Z" - это еще не все!

  Классическое вычисление поверхностей очковой линзы сравнительно легко, поскольку на определенные точки поверхности переносятся определенные радиусы. Избранная базовая кривизна влияет на качество и пригодность линзы, что становится очевидным в периферических областях (по краю очковой линзы).

  Относительно прогрессивных линз так называемые ортогональные сечения имеют также свои границы. Даже полиномы высокого порядка, применяемые путем конических сечений, не могут изобразить каждый процесс работы. С помощью одних только классических способов идеальное представление формы оптической поверхности по точкам невозможно, и, таким образом, польза линз для потребителя ограничена.

   На поверхностях FreeForm нет больше никакой реальной линии точек округления (т.е. где кривизна по всем направлениям равна). Однако, всегда существует главное сечение – линия псевдо-точек округления, предлагающая Пользователю очков коридор прогрессии, дающий широкую свободу выбора и возможности. В зависимости от очковых линз и концепции, не умаляя силу высказывания Минквица: только при точнейшем изготовлении поверхности, по технологии FreeForm, имеет смысл её расчетов, с учетом всех оптических условий и пожеланий.

  Первоначально, когда речь идет о технологии Freeform, то имеется в виду такая поверхность, которая не может быть описана алгебраическим уравнением, но она может быть описана в цифровой форме, путем перечисления x, y и z-координат тысяч трехмерных точек поверхности. Это – стартовый выстрел для матричного вычисления поверхности очковой линзы, с помощью одной матрицы.

  Если взять от противного: любая поверхность – даже если ее уравнение известно (как в случае со сферическими, торическими и коническими поверхностями) – может быть оцифрована и описана точно набором точек как поверхность линзы, по технологии Freeform. Таким образом, как качество, так и основной дизайн поверхности очковой линзы больше не зависит от метода вычисления. 

Двенадцать успешных лет технологии FreeForm в Оптике.

  Следует обратить внимание на один решающий момент: нужно понимать очковую линзу по технологии Freeform, не только как собственно дизайн. В еще большей мере, эта технология основывается на необходимом прикладном программном обеспечении. Полученные, с его помощью, результаты расчета, только тогда превращаются в нужные нам очковые линзы.

  Существует  всего несколько компаний во всем мире, которые уже имеют возможность не только производить очковые линзы по технологии FreeForm, но и разрабатывать соответсвующее программное обеспечение и дизайн. Такое «know-how» ведет к тому, что усовершенствованное программное обеспечение и дизайн могут быть предложены на оптическом рынке, в том числе мелким обрабатывающим производствам очковых линз.

  На сегодняшний момент возможны более или менее гибкие концепции дизайна очковых линз, развиваемые индивидуально и в кратчайшие сроки. Впрочем,  их значение скорее относительно.

  В целом, из различных концепций дизайна очковых линз, само качество прямо не вытекает. Важно иметь в виду, что в конечном счете все решает Пользователь, а не вычисления, основанные на теоретических гипотезах.

  Технология изготовления очковых линз,  которой посвящено это исследование, наметила свое постоянное место на рынке и применяется исключительно в интересах Потребителя очков.