Miten silmälasilinssit valmistetaan?

Linssit ovat silmälasien tärkein osa ja vaikuttavat eniten hyvään näkemiseen. Mutta ennen kehyksiin päätymistä linssit kokevat aikamoisen matkan. PAREMPAA NÄKEMISTÄ kertoo, miten lasi- ja muovilinssit valmistetaan. Mistä linssit on tehty? Ja miten räätälöidyt linssit poikkeavat niistä, joita saa suoraan hyllystä?

Käytössä on kaksi eri prosessia: valmistajasta riippumatta yksilölliset tarkkuuslinssit – joita kutsutaan myös optikon määräämiksi linsseiksi – valmistetaan miltei kaikki freeform-tekniikalla. Kyseessä on ZEISSin kehittämä edistynyt valmistustekniikka, jolle kaikki silmälasilinssien valmistajat ovat sittemmin hankkineet lisenssin.

Optikon määräämistä linsseistä poiketen hyllystä löytyvät varastolinssit tehdään valamalla. Näillä kahdella linssityypillä on eroa – optikko valitsee varastolinssit yleensä yksinkertaisiin, edullisiin silmälaseihin tai kun vaihtolinssit pitää saada nopeasti. Optikon määräämistä linsseistä poiketen varastolinssejä valmistetaan suuri määrä, eivätkä ne ole yksilöllisiä. Varastolinssit sopivat mainiosti tavalliseen näönkorjaukseen, mutta suorituskyky ei ole sama kuin yksilöllisillä tarkkuuslinsseillä. Yksilöllisiä moniteholinssejä valmistettaessa optikko luo silmälasien käyttäjälle yksityiskohtaisen ja kattavan näköprofiilin, jonka pohjalta silmälasilinssien valmistaja valmistaa yksilölliset linssit.

Muoviset varastolinssit ja linssiaihiot tehdään valamalla. Nestemäiseen, monomeeriksi kutsuttuun materiaaliin lisätään erityisiä ainesosia, esimerkiksi UV-absorptiota tehostavia aineita. Sekoitus kaadetaan muotteihin, kovetetaan ja käsitellään jäännösjännityksen vähentämiseksi. Sen jälkeen linssiaihio on valmis käytettäväksi. Jos sitä käytetään varastolinssinä, se pinnoitetaan kovapinnoitteella ja tarvittaessa muilla pinnoitteilla.

Lasisten linssiaihioiden valmistusprosessi eroaa hieman. Ensin luonnonmateriaalit, kuten kvartsi, kaliumkarbonaatti, natriumkarbonaatti ja -oksidi sulatetaan 1400–1500 °C:ssa, jolloin muodostuu lasiaines. Se puristetaan pyöreäksi lasikappaleeksi, joka on 1–3 cm paksu. Etupinta käsitellään seuraavassa vaiheessa. Linssi saa tarkan, silmälasimääräyksessä määrätyn muotonsa timanttihiomatyökalulla. Kiillotus tekee linssistä läpinäkyvän. Näin saadaan läpinäkyvä linssiaihio, joka on jo hiottu toiselta puoleltaan.

Kaksiteholinssit ovat silmälasilinssejä, joissa on yksi näköalue lähellä olevia kohteita varten ja toinen näköalue kaukana olevia kohteita varten. Kaksiteholinssejä voi valmistaa sekä lasista että muovista. Näiden kahden materiaalin tuotantoprosessit poikkeavat kuitenkin merkittävästi toisistaan. Lasisissa kaksiteholinsseissä linssiaihioon liitetään lisälinssi niin, että linssin yläosalla on päälinssin voimakkuus ja alaosan voimakkuus on suurempi. Ensin lisälinssin takapinta hiotaan ja kiillotetaan. Sitten kaareva puoli asetetaan päälinssin kuoppaan. Sitten lisälinssi sulatetaan ja hiotaan yhdessä päälinssin kanssa, kunnes näkyy vain yksi linssi. Kaksiteholinssin aihiota käsitellään lisää hiomalla ja kiillottamalla etu- ja takapinnat.

Muovisten kaksiteholinssien valmistus on huomattavasti helpompaa. Toisin kuin lasisissa kaksiteholinsseissä, lähinäkövoimakkuuksiin ei tarvita toista linssiä. Sen sijaan lähinäön alue on kaarevampi. Kaarevuus saadaan aikaan käyttämällä sopivaa muottia linssiaihion valamiseen.

Moniteholinssien eli progressiivisten linssien suunnittelussa tärkeimpänä tekijänä on tietää, mihin linssejä käytetään. Onko käyttäjällä linsseille erityisvaatimuksia, kuten työskentely tietokoneella? Vai käytetäänkö linssejä tavalliseen arkikäyttöön? Linssin muodon laskennassa käytetään monia tekijöitä, kyse on kuin matemaattisesta yhtälöstä, jossa on satoja tuntemattomia muuttujia. Ei siis ole yllätys, että linssien valmistus on monimutkaista. Erityinen hiomakone muovaa linssiaihiosta laskelmien mukaisen. Moniteholinssimallin suunnittelua optimoidaan useassa testausvaiheessa, ennen kuin sen valmistus aloitetaan. Moniteholinssin muotoa muokataan ja hienosäädetään jatkuvasti, kunnes linssimallin ensimmäiset prototyypit saadaan valmiiksi. Linssien käyttökelpoisuutta tutkitaan testikäyttäjillä. Suuren mittakaavan tuotanto ja markkinointi alkavat vasta, kun testikäyttäjät ovat tyytyväisiä linssiin.

Valmiina hyllystä saatavat linssit ovat toki aivan riittäviä moniin eri toimintoihin ja eri näköongelmien korjaamiseen. Huolella räätälöidyt silmälasit pystyvät silti paljon enempään. Varastolinssit valitaan kummankin silmän pupillin keskikohdan mukaisesti, mutta sitä, miten linssit sijoittuvat silmien eteen – kehyksistä riippumatta – ei oteta huomioon sovituksessa. Mitä enemmän linssin valmistuksessa otetaan huomioon käyttäjän katse kehysten läpi, sitä tarkemmin linssit voidaan valmistaa, jolloin käyttäjä näkee parhaalla mahdollisella luonnollisella tavalla. Sitä varten optikon pitää määrittää monia muita tärkeitä kasvojen mitta-arvoja pupillien keskikohdan lisäksi millimetrin kymmenesosan tarkkuudella. Mitä paremmin optikko tuntee käyttäjän, sitä paremmin ZEISS-linssien muoto voidaan optimoida. Ei ole myöskään haittaa siitä, että optikko käyttää ZEISSin mittalaitteita, jolloin estetään tiedonsiirtovirheiden syntyminen.

Kun kehykset, linssit, yksilölliset näkemisen tarpeet ja käyttäjän kasvojen muoto ovat täysin harmoniassa, vasta silloin näkeminen on luonnollista ja rentoa, etenkin henkilöillä, joilla on ikääntyneet silmät tai harvinaisempia näköongelmia. ZEISSin freeform-teknologiassa käytetään paljon tietoja linssin käyttäjästä, ja monimutkaisten matemaattisten laskelmien lopputuloksena on tarkkaan valmistetut ja hyvin istuvat linssit, joilla silmälasien käyttäjä näkee parhaalla mahdollisella tavalla valitsemillaan kehyksillä. Linsseillä näkee selkeästi mahdollisimman laajalla näkökentällä eri etäisyyksillä, ja linssit sopivat käyttäjälle hyvin. Mitä monimutkaisemmasta ja yksilöllisemmästä tilanteesta on kyse, sitä suurempi ero on räätälöidyillä ja varastolinsseillä.