镜片的设计可以矫正或治疗各种视力问题,满足不同的个体需求。
凹透镜矫正近视,凸透镜矫正远视。只能矫正近视或远视的眼镜称为球面镜片,每个镜片需要一个球面曲线。对于散光患者(眼球的非球形形状),镜片会被添加一个圆柱形,从而产生额外的曲线。非球面镜片是对高度近视的人来说是一个极有吸引力的选择;非球面镜比球面镜更平、更薄。最先进的高清非球面镜片采用所谓的“波前”或“自由形状”设计,由计算机精确控制镜片的形状,以解决特定的个性化视力问题。
传统上双焦点眼镜和三焦点眼镜通过组合多个镜片来矫正近视和远视,但现在许多人选择先进的镜片,一副镜片解决多种眼疾。镜片的曲线在不同焦距之间平滑过渡,没有可见的纹路。
镜片在成形之后装入镜架之前要经过多道复杂的工艺处理和色彩添加。将镜片浸入装有涂层或着色液的加热金属箱,完成镜片表面各种涂层或着色的加工。镜片表面直接涂色或在镜片制作过程中加上一些化学物,让镜片呈现色彩的太阳镜能有效阻挡紫外线,避免强光刺激眼部。镜片表面涂覆一层一定厚度的加硬液固化后增强镜片的防刮花性能。镜片加膜还可以提高眼镜的耐用性和抗冲击性。在镜片上加入垂直向的特殊涂料——偏光眼镜,它能有效抑制强光,起到防炫目的作用,最适合户外运动,比如驾驶、滑雪或钓鱼等场合。一些复合材料如高级氨基甲酸乙酯聚合物(Trivex),原料中已经含有防紫外线的成分,因而镜片加工过程无需防紫外线涂层工序。
墨镜可以防眩光、防紫外线。在阳光下或者积雪天驾驶汽车的时候,墨镜能保护眼睛不受强光的长时间刺激,可是当汽车突然由明处驶向暗处的时候,戴着墨镜反而变成了累赘。所以,更好的选择机会——“变色镜”(AKA)来了。在阳光下,变色镜是一副墨镜,镜片挡住耀眼的光芒。在光线柔和的环境,它又变得和普通的眼镜一样,无色透明。它结合了普通透明镜片和太阳镜两者的优点。这些镜片通过在白天变暗,在黑暗中变亮来适应阳光的照射量,因此,只有在需要的时候才提供防晒保护。
下面的步骤,假设镜片是在光学实验室制造的。
1.光学实验室技师从实验室的计算机中获取一对镜片验光参数,然后用计算机打印出验光的相关资料并标记出一些特殊要求。
2.根据这些信息,技术人员选择合适的塑料毛坯透镜。选择的毛坯镜片与顾客的眼镜架和原始订单(见图1)一起放在托盘中。在整个生产过程中,托盘将始终由技术人员保管。
图1 从工厂收到毛坯透镜后,光学实验室技术员选择合适的毛坯并将其放入焦度计中。这是一种用来定位和标记“光学中心”的仪器——透镜的中心点应该和顾客瞳孔的中心点重合。
3.毛坯镜片的前部已经预磨了几种不同规格的曲度,技术人员必须根据客户验光信息选择与之相匹配的胚料镜片。其他的参数或性能要求将在镜片的后面研磨加工。
制作金属连接扣
4.技术人员将镜片放在一个焦度计中,这是一种用来定位和标记“光学中心点”的仪器,胚料镜片的中心点应该在顾客的瞳孔中心点正上方。(见图1)下一步,在镜片的前面附上一层塑料薄膜,保护镜片前面在浇注制作金属连接扣过程中不会受损。然后,技术人员将胚料镜片放入一台“雏形锻模”机器—机器中含有一种加热的铅合金,将铅合金浇注在每个镜片的前面做成金属连接扣。金属连接扣在研磨和抛光过程中,被用来固定镜片。
研磨、抛光
5.接下来,技术人员将镜片放入铣磨机(见图2)。铣磨机的设定参数以托盘上的验光参数为依据,自动将镜片的背面削薄变小,加工出相应的曲度。在这一步之后,镜片必须要进行“精细处理”或抛光。
图2 镜片放入曲度铣磨机,技术人员在镜片的背面打磨,加工出相应的曲度。镜片抛光后放入磨边机,磨平镜片边缘成适当的倒角,使镜片适合眼镜框架的形状便于安装。在任何必要的着色应用程序之后,镜片放入镜框中,由佩戴者进行测试。
6.技术人员选择一个与即将要抛光镜片相匹配的金属模具镜片圈,两个镜片都放在精磨机中,每个镜片的背面都放在合适的圈里,接着对镜片的前面进行一系列的精细抛光操作。首先,使用软砂制成的磨砂垫打磨镜片。再用放在磨砂垫之上的光滑塑料制成的第二个精研垫进行磨光。精磨机带着精研垫转动,同时水流过镜片不断地进行打磨抛光。在初始精细抛光完成后,取出两个抛光垫并扔掉。
7.接下来,从每个镜片上取下金属圈,用热水浸泡几分钟。然后将这些圈重新连接到镜片上,并放入精磨机中—这里,第三个也是最后一个精磨垫被连接在一起。当抛光混合物流过镜面时,精磨机转动精磨垫对镜片进行最后的抛光。
8.从“精磨机”上取下镜片,用小锤子轻轻卸下先前在镜片上制作的金属连接扣。然后用手撕去镜片一侧保护膜。金属圈在下次使用前要经过消毒处理。
9.每个镜片都用红色的油脂铅笔标注“L”或“R”,表示哪个是左镜片,哪个是右镜片。当镜片再次放入焦度计以检查和标记光学中心,并检查镜片曲度是否符合验光参数之后,在镜片的背面安装一个小小的、圆形的金属支架吸盘。
边缘和斜边加工
10.接下来,技术人员选择与眼镜框架形状相匹配的镜片样式,把镜片插入磨边机打磨(见图2)。镜片形状和边缘斜角根据镜框切削,使镜片适合眼镜框架的安装。整个打磨过程中镜片上一直保持有水流流过。
11.如果是金属或无框镜架,镜片需要更精确的斜面,所以镜片需要额外的研磨加工,这个过程由人力操作砂轮机手工完成。
12.最后将镜片浸入所需的其他处理液或着色容器中处理。再将镜片干燥后装入到眼镜架上。光学实验室也可将镜片送回眼镜店,由眼镜店将镜片装入镜架中。