안경 렌즈

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배경

안경 렌즈는 안경테 내부에 끼워 착용자의 시력을 향상 및/또는 교정하는 유리 또는 플라스틱 광학 품목입니다. 1200년대 초에 발명된 돋보기는 시력 향상에 사용된 최초의 광학 렌즈였습니다. 투명한 석영과 베릴 렌즈로 만들어진 본 발명은 반사 표면이 특정 각도로 연마되어 시력을 향상시킬 수 있다는 중요한 발견을 밝혀냈습니다. 이 발명에 이어 Alessando di Spina는 일반 대중에게 안경을 소개했습니다. 안경에 대한 수요가 증가함에 따라 석영 및 베릴 렌즈는 사실상 유리 렌즈로 대체되었습니다. 볼록 렌즈는 원시 교정을 돕기 위해 안경에 사용된 최초의 광학 렌즈였지만 근시 교정을 위한 오목 렌즈, 난시 교정 및 난시 교정을 위한 더 복잡한 렌즈를 비롯한 다른 교정 렌즈가 뒤를 이었습니다. 1784년 Benjamin Franklin이 이중초점 렌즈를 발명했습니다.

오늘날 착용하는 모든 안경의 80% 이상이 플라스틱 렌즈를 사용하지만 플라스틱 렌즈가 항상 선택되는 렌즈는 아닙니다. 유리 렌즈는 플라스틱 렌즈가 도입된 1952년까지 지배적이었습니다. 플라스틱 렌즈는 렌즈가 더 가볍고 파손되기 쉽기 때문에 빠르게 인기를 얻었습니다. 오늘날 플라스틱 안경 렌즈의 제조는 유리 렌즈의 제조를 훨씬 능가하지만 공정은 두 유형 모두 거의 동일하게 유지되었습니다. 플라스틱 및 유리 렌즈는 미세 연삭, 연마 및 성형의 연속 단계를 통해 생산됩니다. 망원경, 현미경, 쌍안경, 카메라 및 다양한 프로젝터용 렌즈를 생산하는 데 동일한 공정이 사용되지만 이러한 렌즈는 일반적으로 더 크고 두꺼우며 더 높은 정밀도와 힘이 필요합니다. 이 기사에서는 플라스틱 안경 렌즈에 초점을 맞출 것입니다.

과거에는 안경사들이 안경 렌즈를 생산하기 위해 별도의 광학 연구소에 의존했습니다. 오늘날, 고객을 위한 렌즈를 현장에서 생산하는 풀 서비스 광학 매장이 많이 있습니다. 그러나 광학 콘센트는 광학 실험실에서 렌즈 "블랭크"(렌즈 전면에 다른 곡선으로 연마된 정확한 크기로 이미 형성된 플라스틱 조각)를 받습니다. 특정 광학 처방에는 다른 곡선을 가진 블랭크가 사용됩니다.

원자재

광학 연구소에서 받은 플라스틱 블랭크는 대략 폴리카보네이트와 같은 둥근 플라스틱 조각입니다. 75인치(1.9센티미터) 두께 또는 더 두껍고 크기는 안경테와 비슷하지만 약간 더 큽니다. 대부분의 완성된 안경 렌즈는 최소한 연마됩니다. 25인치(0.63센티미터)이지만 이 두께는 특정 광학 처방 또는 필요한 "전력"에 따라 다를 수 있습니다. 안경 렌즈 생산에 사용되는 기타 재료는 다음과 같습니다.

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접착 테이프

납 합금 기반의 액체

금속

염료 및 색조

디자인

안경 렌즈는 안경테에 맞게 다양한 모양으로 설계되었습니다. 렌즈마다 두께와 윤곽이 다릅니다. 공장에서 렌즈 블랭크를 받은 후 광학 연구실 기술자가 적절한 블랭크를 선택하여 렌즈계. 이것은 렌즈 블랭크의 "광학 중심"(고객의 동공 중심에 위치해야 하는 지점)을 찾아 표시하는 데 사용되는 도구입니다. 필요한 교정의 범위와 유형에 따라 다릅니다. 또한 렌즈 가장자리를 둘러싸는 경사는 원하는 안경테에 렌즈를 고정하도록 설계되며 금속 및 무테 안경과 같은 일부 렌즈는 안경테에 단단히 맞도록 더 자세한 테두리가 필요합니다.

구면 렌즈로 알려진 볼록 및 오목 렌즈는 렌즈당 하나의 접지 곡선이 필요하지만 난시를 교정하려면 더 많은 곡선이 필요합니다. 렌즈의 곡선의 정도와 각도는 광학 강도를 결정합니다.

다양한 렌즈 처리 및 색조는 렌즈의 모양을 만든 후 프레임에 삽입하기 전에 추가됩니다. 코팅은 렌즈를 트리트먼트 또는 틴트로 채워진 가열된 금속 통에 담가 추가됩니다. 사용 가능한 처리 및 틴트는 다양한 선글라스 틴트 및 색상, 자외선 틴트, 내구성 및 내충격 처리, 긁힘 방지 처리가 있습니다. 최신 틴트 기술 중에는 일반 투명 렌즈의 장점과 선글라스 보호 기능을 결합한 감광 틴트가 있습니다. 이 렌즈는 복사되는 햇빛의 양에 따라 조절되어 필요할 때 자외선 차단 기능을 제공합니다.

다양한 등급의 플라스틱이 안경류에 사용되지만 가장 인기 있는 것은 내충격성 폴리카보네이트 플라스틱인 "깃털 무게"입니다. 이 유형의 플라스틱 렌즈는 일반 플라스틱 렌즈보다 내구성이 뛰어나고 30% 더 얇고 가볍습니다. 고가의 렌즈이기도 합니다. 다른 렌즈 유형에는 표준 "CR 39" 상품명 플라스틱 렌즈(CR 39는 단량체 플라스틱임)와 일반 플라스틱 렌즈보다 20% 더 얇고 가벼운 "고굴절률" 플라스틱 렌즈가 있습니다.

제조
프로세스

다음 절차는 플라스틱 렌즈가 광학 실험실에서 만들어지고 있다고 가정합니다.

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1 광학 연구실 기술자가 연구실 컴퓨터에 플라스틱 렌즈에 대한 광학 처방을 입력합니다. 그런 다음 컴퓨터는 필요한 처방전을 생성하는 데 필요한 추가 정보를 지정하는 인쇄물을 제공합니다.

2 이 정보를 바탕으로 기술자는 적절한 플라스틱 렌즈 블랭크를 선택합니다. 각 블랭크는 고객의 안경테 및 원래 작업 주문과 함께 처방전 트레이에 배치됩니다. 처방전 트레이는 생산 과정 전반에 걸쳐 기술자와 함께 유지됩니다. 적절한 곡선이 이미 렌즈 전면에 연마되었지만 기술자는 여전히 곡선을 렌즈 전면에 연마해야 합니다. 렌즈 뒷면. 이것은 곡선 생성기에서 수행됩니다. 렌즈를 연마한 후, 각 렌즈를 적절한 모양으로 연마하고 렌즈가 안경테에 맞도록 가장자리 주위에 경사를 주는 엣지 그라인더에 넣습니다. 필요한 틴트 적용 후 렌즈를 프레임에 넣습니다.

플라스틱 블랭크에는 이미 전면에 연마된 다른 곡선이 있습니다. 따라서 기술자는 각 렌즈에 필요한 광학 처방에 해당하는 블랭크를 선택해야 합니다. 나머지 광학 처방 또는 전원은 렌즈 뒷면에 접지해야 합니다.

차단

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3 기술자는 렌즈 블랭크의 "광학 중심"(고객의 동공 중심이 되어야 하는 지점)을 찾아 표시하는 데 사용되는 도구인 렌즈계에 렌즈를 놓습니다. 다음으로 "차단" 과정에서 앞면이 긁히지 않도록 각 블랭크의 앞면에 접착 테이프를 붙입니다. 그런 다음 기술자는 블록을 블랭크 전면에 융합시키는 가열된 납 합금이 포함된 "블로커" 기계에 한 번에 하나의 렌즈 블랭크를 놓습니다. 블록은 연삭 및 연마 공정 중에 각 렌즈를 제자리에 고정하는 데 사용됩니다.

4 다음으로 기술자는 각 블랭크를 광학 처방용으로 설정된 연삭기인 제너레이터에 넣습니다. 생성기는 각 렌즈 뒷면에 적절한 광학 곡선을 그라인딩합니다. 이 단계가 끝나면 렌즈를 "세련"하거나 광택을 내야 합니다.

연마

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5 기술자가 금속 렌즈를 선택 랩 - 렌즈의 필수 광학 처방에 해당하는 주형, 두 렌즈는 각 렌즈의 뒷면이 적절한 랩에 있는 정련기에 배치됩니다. 그런 다음 각 렌즈의 전면을 일련의 미세 작업으로 연마합니다. 먼저 각 렌즈를 부드러운 사포로 만든 연마 패드로 문지릅니다. 부드러운 플라스틱으로 만들어진 두 번째 미세 연마 패드를 원래의 사포 패드 위에 놓은 후, 연마 기계가 패드를 원을 그리며 회전시키면서 물이 렌즈 위로 흐를 때 렌즈가 다시 연마됩니다. 1차 정제 과정이 끝나면 두 개의 패드를 떼어내고 버립니다.

6 다음으로 각 렌즈에서 랩을 제거하고 뜨거운 물에 잠시 담가둡니다. 그런 다음 랩을 렌즈에 다시 부착하고 세 번째이자 마지막 정제 패드가 부착되는 정제기에 넣습니다. 정제기는 산화알루미늄, 물, 폴리머로 구성된 연마제가 렌즈 위로 흐르는 동안 패드를 원운동으로 회전시킵니다.

7 렌즈를 정제기에서 빼내고 각 렌즈에 붙어 있는 블록을 작은 망치로 살살 떼어낸다. 그런 다음 손으로 각 렌즈에서 테이프를 제거합니다. 랩은 다른 렌즈를 고정하는 데 사용되기 전에 멸균됩니다.

8 각 렌즈에는 빨간색 그리스 연필 로 "L" 또는 "R"이 표시되어 있습니다. 왼쪽과 오른쪽 렌즈를 나타냅니다. 광학 중심을 확인 및 표시하고 적절한 광학 처방에 필요한 다른 곡선을 검사하기 위해 렌즈를 다시 렌즈계에 넣은 후 도약 패드 그런 다음 각 렌즈 뒷면에 작고 둥근 금속 홀더를 부착합니다.

경사

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9 다음으로 기술자는 안경테의 모양에 맞는 렌즈 패턴을 선택하고 테두리 기계에 패턴과 렌즈를 삽입합니다. 기계는 각 렌즈를 적절한 모양으로 갈아서 렌즈가 안경테에 맞도록 렌즈 가장자리 주위에 경사를 배치합니다. 이 과정에서 렌즈 위로 물이 흐릅니다.

10 렌즈에 추가 연마가 필요한 경우 장착된 파워 그라인더를 사용하여 수작업으로 가공합니다. 이 단계는 보다 정밀한 경사가 필요한 금속 또는 무테 프레임에 렌즈를 삽입하는 데 필요합니다.

11 마지막으로 내가 원하는 트리트먼트나 틴트 용기에 렌즈를 담근다. 건조 후 안경 렌즈는 원하는 프레임에 삽입할 준비가 됩니다. 광학 연구실은 렌즈를 프레임 없이 광학 콘센트로 다시 보낼 수 있으며, 이 경우 광학 콘센트는 렌즈를 프레임에 삽입합니다.

부산물

제조 과정에서 발생하는 부산물이나 폐기물에는 플라스틱 먼지나 미세한 부스러기, 산화알루미늄, 물, 폴리머로 구성된 액체 연마제가 포함됩니다. 폐기물은 처리하기 전에 위생 화합물(고양이 배설물의 질석)과 함께 48시간 동안 금속 쓰레기통에 둡니다.

품질 관리

플라스틱 안경 렌즈는 미국 국립 표준 연구소(American National Standards Institute)와 FDA(Food and Drug Administration)에서 설정한 엄격한 기준을 충족해야 합니다. 또한 모든 허가된 광학 연구실은 미국 광학 협회에 속하므로 품질 및 안전에 관한 규정된 지침을 엄격하게 준수해야 합니다.

일반적인 생산 과정에서 플라스틱 렌즈는 4가지 기본 검사를 거칩니다. 이러한 검사 중 세 가지는 실험실에서 수행되고 네 번째는 안경이 고객에게 제공되기 전에 광학 콘센트에서 수행됩니다. 다른 정기 검사도 권고될 수 있습니다. 네 가지 검사에는 생산 공정 전에 광학 처방을 확인하고 광학 센터 배치를 확인하는 것이 포함됩니다. 렌즈에 흠집, 칩, 거친 모서리 또는 기타 흠집이 있는지 육안으로 확인합니다. 렌즈를 렌즈계에서 보기 전에 광학 처방을 육안으로 확인하고 렌즈가 렌즈계에 있는 동안 광학을 확인하는 단계; 및 자로 프레임 정렬을 측정하고 확인하는 단계를 포함합니다.