蔡司视力保健—德国阿伦

高科技的启示

清晰视界从容应对各种场合:蔡司凭借创新把眼镜的功能和质量带到全新的高度。布勒凭借独特镀膜设备,成为蔡司发展历史中不可或缺的组成部分。成功传奇将会如何续写?

贝克汉姆对采用蔡司镜片的眼镜深信不疑,西班牙运动员鲁思贝亚参加2016里约奥运会佩戴采用蔡司镜片的眼镜赢得跳高冠军。如果说有一个国际光学器件品牌能够确保理想视界,那必是德国制造商蔡司。就像劳力士之于手表,劳斯莱斯之于汽车,苹果之于手机,香奈尔之于香水,蔡司就是镜片领域的佼佼者。 

成功历程

成功自有其道理。时至今日,公司的发展历程充满了突破性的创新:早19世纪,蔡司就开发了第一个用于显微镜光学计算的物理模型。1912年,公司发明了Punktal镜片,这是第一款现代化精密镜片。之后在1959年发明了防眩光镀膜。1986年,蔡司首次使水平对称渐进式眼镜便于佩戴。自1992年起,蔡司始终致力于光学数字化, 从基于视频的个人测量系统开始,确保镜片完全匹配。2013年,蔡司发布 DuraVision Platinum,这是目前市场上非常耐刮擦的镜片。蔡司还彻底改变了客户特定镜片生产,使镜片只需要在一侧加工 —— 全球多家眼镜制造商已获得此项技术许可。蔡司每年将收入10%投入研发 —— 在镜片和光学仪器创新速度上充分体现出来。

我们对大脑运转机制理解越深刻,越能构造更好的眼镜。

MARKUS HAIDL, 蔡司研究员

眼见为实

蔡司大显身手,在眼镜行业取得巨大成功。每年蔡司在全球 60 多个国家/地区售出 1 亿副眼镜。有专门针对汽车驾驶员、工作中经常使用电脑的人群和运动员的特殊设计和镀膜 —— 定制化眼镜按眼睛、脸形、镜框和生活习惯进行优化,所有产品均带有蔡司标志。

眼镜从视觉辅助治的疗医学工具发展成工业化批量生产的时尚商品,其功能不再局限于校正视力,是架在鼻梁上的日用品。
当然,这很容易让人忽略拥有正常视力的重要性。“眼见为实”,蔡司研究员 Markus Haidl 概括道。没有清晰的视界,教育、生活质量和舒适性都无从谈起。视觉是人类最重要的感官——80%的信息通过眼睛获取。

如果视力受损,就很难进行学习,职业生涯大幅缩短,生活质量急剧下降。
相比于其他人类基本需求领域,针对视力纠正仍有很多人没有光学辅助器具——  估计全球此类人群达 6.25 亿人。

蔡司镜片的蓝色反光是采用布勒镀膜技术形成的效果。

定制化批量生产

眼镜的高科技本质经常被忽略。乍看之下,树脂镜片似乎只是简单的透明塑料。但蔡司镜片在看似简单的材料上做到了更好,这体现在以下三个方面:

个性化光学器具

眼科医生借助蔡司 i.Profiler,以极高的精度捕获眼部缺陷 —— 每只眼睛分配 1,500 个测量点。专用算法 —— 称为眼镜制造商的可口可乐配方 —— 计算视力的理想校正方案。以此为基础,结合个人视力要求,在美洲、欧洲或亚洲任一生产基地将镜片相关生产参数输入 加工设备。制造出真正定制化、个性化镜片,像指纹一样独特。效果令人印象深刻:“低光条件下和夜间视力大幅改善。因此,汽车驾驶员上路更加安全。色彩似乎更加浓郁 —— 所有视觉效果似乎更加锐利,对比度更高,”蔡司研究员 Haidl 解释道。

生产与物流

蔡司每天仅在德国阿伦配镜生产基地就生产多达 15,000 副此类定制产品,每副镜片单独进行整形,而非批量加工。生产和物流仿佛瑞士手表般顺畅。从坯料开始,镜片在 90 秒内由五轴 CNC(加工中心)加工设备全自动整形并针对未来佩戴者进行光学调节。从计算个人镜片到整形、抛光、着色和镀膜,整个生产过程包括 30 多道工序。

功能

“见证奇迹,我们与其他制造商大不相同,”Haidl 解释道。防眩光或耐刮擦等基本功能早已成为眼镜制造商的标准配置,但现在的眼镜趋势是在各情场景下达到极高的舒适度和安全度。例如汽车驾驶员:蔡司开发人员打造了可过滤掉时尚 LED 车灯部分高能蓝光的专用眼镜。这部分光会使时尚车灯变得非常明亮 —— 这有利于行车视线 —— 但会刺激其他车辆驾驶员的眼睛,例如对向错车时。蔡司安全驾驶型镀膜能够减少眩光, 使夜间或可见度较差状况下驾驶汽车变得更舒适。

 

例如使用屏幕,平板电脑和智能手机上的高分辨率视网膜屏幕会向大脑传送现在是白天的信号。这会影响睡眠荷尔蒙褪黑激素的分泌。蔡司镜片还可缓解此类特定波长的影响。例如隐形眼镜:蔡司通过 EnergizeMe 开发专供隐形眼镜佩戴者使用的镜片。隐形眼镜佩戴者每天也会佩戴几个小时眼镜,让眼睛得到休息。鉴于数码设备的频繁使用, 此类设备会发射很高比例的蓝光 , 并考虑到隐形眼镜佩戴者的特定用眼习惯,根据其特殊视力要求和数字化生活方式的特点,蔡司针对此目标人群提供优化产品。

我们需要确保样品制作实现的成果能够在批量生产中可靠地再现。

KARL MATL, 布勒镀膜专家

镀膜至关重要

这把我们引入镀膜的话题:“我们使用镀膜为镜片增加特殊功能,”Haidl 解释道。这意味着镀膜是镜片生产关键工序, 这也正是布勒的应用领域之一。经过加硬工序后,抛光镜片进入真空室,通过气相沉积的方式完成其他功能膜层。

在单独的工序中可添加 6 种不同材料制成的多达 9 个膜层。金属氧化物在高真空中蒸发并在镜片表面沉积,镜片表面发生电离,因此吸引带有不同极性电荷的氧化物分子。为了形成硬度高且具应力小的膜层,使用离子轰击的方式对膜层进行额外压缩。镀膜结束后,膜层总厚度只有 400 纳米。这是高科技的启示:这是青草在 15 秒内生长的高度。

精度和可靠性

布勒镀膜专家 Karl Matl 与 ZEISS 研究员 Markus Baidl 合作,共同开发先进的镀膜工艺。

“我们需要在生产中确保精确度和可靠性,与之加工精度相比,其他都是次要的,”布勒镀膜专家 Karl Matl 说道。如果个性化镜片的自动化生产发生纰漏,工艺就必须重新进行。特别是在未端的镀膜工序中出现了问题,该客户订单因为需要重新制作镜片而发生延误,。阿伦工厂每天接到成千上万份订单,因此无差错生产是一项艰难的挑战。

不仅是供应商

凭借 SYRUS 镀膜系统,布勒莱宝光学的镀膜工艺已臻化境。高性能设备正常运行至关重要:镀膜设备必须保证24小时可靠运转,这也正是蔡司高质量镜片的保障。蔡司镜片的蓝色反光膜要求膜层厚度达到纳米级别 —— 几个原子层叠在一起的厚度。

十几年来,蔡司对布勒感到非常满意,布勒成为蔡司的优选供应商之一,蔡司旗下的眼镜制造工厂均配有SYRUS设备。 “对我们而言,布勒不仅是一家供应商,而是真正的合作伙伴,”Haidl 解释道。毕竟,研发成果真正应用到镜片的工业化生产中,不仅仅是依赖技术和设备,最终还要通过人的努力来实现。“在这一方面,我们认为布勒是具备大量创新的、可靠的合作伙伴”Haidl 说道。

双方的信任也至关重要。“我们需要确保样品制作中实现的成果能够在批量生产中可靠地再现,”Matl 说道。这要求蔡司和布勒密切协作,尤其是在特定情形下。对于蔡司驾驶型镜片等新开发的功能性镀膜,还需要开发 新技术和镀膜标准 —— 这也是双方共同创新的一部分。

我们共同努力,更有效地控制和改进镀膜工艺。

MARKUS HAIDL, 蔡司研究员

大脑与眼镜之间的联系

 蔡司已成立 170 多年,精密眼镜也有 100 多年的历史,有人会问:眼镜行业的成功案例是否最终会慢慢终结?透明塑料镜片的开发是否已穷尽?面对这样的问题,蔡司研究员 Haidl 和布勒专家 Matl 露出会心一笑。问题的根本在于我们并未完全理解视觉本身。目前的大脑研究让我们更加深入地了解,人类如何把进入人眼的物理光波转变成 大脑中主观情绪化的图景。“我们加深大脑运作机制的理解,就能构建更好的眼镜,”蔡司研究员 Haidl 解释道。在蒂宾根蔡司视觉科学实验室,研究员与大学和非大学研究机构开展密切的跨学科合作,对这些基础问题进行研究。

潜力巨大

 生产中仍存在进一步优化的潜力。“我们共同努力,更有效地控制和改进镀膜工艺。”Haidl 说道。如果方案成功,将使工作变得更加精细,更轻松地消除偏差来源。布勒目前正在开发 更加精准的纳米级镀膜测量方法,提高膜层厚度的测量精度。对功能而言, 有更多难题需要解决,防止眼镜起雾是其中的首要问题。如果能在市场上推出防雾眼镜,将受到 冬季运动项目运动员和厨师的喜爱。所有知名眼镜生产商都研究这一领域 —— 蔡司与布勒密切合作,率先推出新标准,将成为必然。

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