Wetenschap
Een van de meest voorkomende bezienswaardigheden bijna overal ter wereld is - brillen! Omdat we zo afhankelijk zijn van de lenzen in die monturen om ons zicht op de wereld te verbeteren, je vraagt je misschien af wat er allemaal bij komt kijken om ze te maken.
In dit artikel, we zullen praten over hoe het oog scherpstelt, hoe een lens werkt, hoe een recept te lezen, en tenslotte, hoe de lens wordt gemaakt, inclusief de stappen die nodig zijn voor het slijpen en vormen van plastic lensblanks om te passen bij het recept en het frame van een persoon.
Laten we beginnen met enkele basisprincipes van visie.
Test je ogen
Probeer deze interactieve activiteit van Discovery Channel:test uw gezichtsvermogen en leer tegelijkertijd hoe uw gezichtsvermogen werkt. Met andere interactieve segmenten kunt u de systemen van uw lichaam verkennen en zien hoe ze u helpen om soepel door uw dagelijkse leven te bewegen.
Inhoud
Op de achterkant van uw oog bevindt zich een complexe laag cellen die bekend staat als de netvlies . Het netvlies reageert op licht en geeft die informatie door aan de hersenen. De hersenen, beurtelings, vertaalt al die activiteit naar een beeld. Omdat het oog een bol is, het oppervlak van het netvlies is gekromd.
Als je naar iets kijkt, er moeten drie dingen gebeuren:
Om dat allemaal te doen, het oog heeft een lens tussen het netvlies en de leerling (het "kijkgaatje" in het midden van je oog dat licht doorlaat in de achterkant van het oog) en een transparante bedekking, of hoornvlies (het voorraam). De lens, die zou worden geclassificeerd als een "plus" -lens omdat deze het dikst is naar het midden toe, en het hoornvlies werken samen om het beeld op het netvlies te focussen. (Voor meer informatie over de werking van het oog, zie Hoe visie werkt.)
definities
Soms, Voor verschillende redenen, het oog stelt niet helemaal goed scherp:
De meeste zichtproblemen treden op wanneer het oog het beeld niet op het netvlies kan focussen. Hier zijn enkele van de meest voorkomende problemen:
In aanvulling, lenzen kunnen worden gemaakt om dubbelzien te corrigeren wanneer de ogen niet samenwerken ("gekruiste ogen"). De lenzen doen dit door het beeld te verplaatsen zodat het overeenkomt met het eigenzinnige oog.
Corrigerende lenzen, dan, worden voorgeschreven om aberraties te corrigeren, om het brandpunt op het netvlies aan te passen of om andere afwijkingen te compenseren. U kunt meer lezen over problemen met het gezichtsvermogen in Hoe problemen met het refractieve gezichtsvermogen werken.
De beste manier om het gedrag van licht door een gebogen lens te begrijpen, is door het te relateren aan een prisma . Een prisma is aan het ene uiteinde dikker, en licht dat er doorheen gaat, wordt gebogen ( gebroken ) naar het dikste gedeelte. Zie onderstaand schema.
EEN lens kan worden gezien als twee afgeronde prisma's die met elkaar zijn verbonden. Licht dat door de lens gaat, wordt altijd naar het dikste deel van de prisma's gebogen. Om een minlens te maken (linksboven), het dikste deel, de baseren , van de prisma's is aan de buitenranden en het dunste deel, de top , staat in het midden. Dit verspreidt het licht weg van het midden van de lens en verplaatst het brandpunt naar voren. Hoe sterker de lens, hoe verder het brandpunt van de lens verwijderd is.
Om een pluslens te maken (rechtsboven), het dikste deel van de lens zit in het midden en het dunste deel aan de buitenranden. Het licht wordt naar het midden gebogen en het brandpunt beweegt terug. Hoe sterker de lens, hoe dichter het brandpunt bij de lens is.
Door het juiste type en de juiste sterkte van de lens voor het oog te plaatsen, wordt het brandpunt aangepast om te compenseren voor het onvermogen van het oog om het beeld op het netvlies te focussen.
De sterkte van een lens wordt bepaald door het lensmateriaal en de hoek van de curve die in de lens is geslepen. Lenssterkte wordt uitgedrukt als dioptrie (NS), die aangeeft hoeveel het licht wordt gebogen. Hoe hoger de dioptrie, hoe sterker de lens. Ook, een plus (+) of min (-) teken voor de dioptriesterkte geeft het type lens aan.
Plus- en minlenzen kunnen worden gecombineerd, waarbij het totale lenstype de algebraïsche som van de twee is. Bijvoorbeeld, een +2.00D-lens toegevoegd aan een -5.00D-lens levert:
Twee basislensvormen worden vaak gebruikt in de optometrie:sferisch en cilindrisch.
Om een lens te maken, het eerste wat je nodig hebt is een lens leeg . Blanks worden in fabrieken gemaakt en naar individuele laboratoria verzonden om er een bril van te maken. Het ruwe lensmateriaal wordt in mallen gegoten die schijven vormen met een diameter van ongeveer 4 inch en tussen 1 en 1 1/2 inch dik. De onderkant van de mal vormt een bolvormige curve op het voorvlak. Een kleine segment met een sterkere curve kan in de mal worden geplaatst om het segment voor bifocale of multifocale lenzen te vormen.
De meeste voorschriften bestaan uit vier delen:
Een kort recept van de optometrist of oogarts zou kunnen zijn:
2,25 -1,50 x 127 plus +2,00
Dit betekent:
Totale sterkte van de lens met cilinder is +2,25 + (-1,50) =+0,75D. Op het stuk, het vermogen is (+0,75) + (+2,00) =+2,75D. En voor het geval je het je ooit hebt afgevraagd, OD betekent rechteroog en OS, linker oog.
definities
In het laboratorium geeft het volledige recept van de patiënt deze exacte details:
De laborant selecteert een lensblank met het juiste segment (een zogenaamde toevoegen ) en een basiscurve die dicht bij het voorgeschreven vermogen ligt. Om vervolgens de kracht precies op het recept te laten passen, een andere curve is geslepen op de achterkant van de lensblank.
Bijvoorbeeld, een veel voorkomende blanco lens is +6.00 dioptrie. Als het recept een totaal van +2,00 dioptrie vereist, een -4,00 dioptriecurve is op de achterkant geslepen:(+6,00D) + (-4.00D) =+2,00D. (Zie de afbeelding hieronder.) Indien nodig, tegelijkertijd wordt de cilindercurve ook geslepen.
Als het recept een minuslens vereist, de +6.00 dioptrie lens blank kan nog steeds worden gebruikt. Om een lens te maken met een sterkte van -2,00 dioptrie, op de achterkant is een dioptriecurve van -8,00 geslepen:(+6,00D) + (-8.00D) =-2,00D.
Corrigerende lenzen kunnen gemaakt worden van glas of plastic, maar tegenwoordig, kunststof is de meest voorkomende. Hoewel verschillende soorten plastic worden gebruikt bij het maken van lenzen, ze volgen allemaal dezelfde algemene productieprocedures. De meeste van de beschreven stappen zijn ook van toepassing op glas, hoewel er aan het eind enkele belangrijke verschillen worden opgemerkt.
een laboratorium, zelfs een geautomatiseerde, volgt 12 stappen om lenzen op sterkte te maken:
Stap 1: De technicus kiest een onbewerkte lens van het gewenste materiaal met de juiste basiscurve en, indien nodig, kracht toevoegen.
Stap 2: Als het recept een cilinder vereist, een lijn is gemarkeerd op de voorkant van de lens om 180 graden te definiëren, en dan wordt een andere lijn getrokken die overeenkomt met de as van de tweede curve. Als er een segment is, de segmentrand wordt gebruikt als de 180 graden lijn. Vaak is het optische centrum van de lens iets boven de segmentrand gemaakt, en de lijn is gemarkeerd met de juiste afstand. (Opmerking:als er geen segment of geïnduceerd prisma is, de lens kan ongemarkeerd blijven en de cilinderas wordt bepaald nadat de lens is geslepen.)
Stap 3: Aangezien de voorkant van de lens blijft zoals hij is, het is bedekt met een speciale tape om het te beschermen.
Stap 4: Afhankelijk van het type apparatuur, de lens moet voorbereid zijn om op de generator , wat gewoonlijk een samengestelde vlakslijpmachine is die in staat is om twee bochten tegelijk te slijpen.
Een chuck-ontvanger (genaamd a blok ) wordt op de voorkant van de lens over de beschermende tape geplaatst. Als er een cilindercurve is, de lens is zo georiënteerd dat de cilinderas overeenkomt met de cilinderzwaaias van de generator.
Het midden van het blok wordt het optische midden van de lens. Afhankelijk van de apparatuur, de lens kan op zijn plaats worden gehouden door speciale zelfklevende pads, met een speciale legering die de lens aan het blok "lijmt" of met plastic.
Stap 5: De lens wordt in de generator gestoken.
De lens heeft mogelijk andere bewerkingen nodig dan de samengestelde curven die door de generator worden geproduceerd, zodat de lens ook in de boorkop kan worden gekanteld. Deze kanteling zal het optische centrum (genaamd geïnduceerd prisma ) vaak gebruikt om dunnere lenzen mogelijk te maken of om tegemoet te komen aan speciale vereisten van het recept.
Stap 6: De rondingen worden op de machine gezet en de lens wordt gegenereerd (geslepen). Deze stap kan ofwel volledig geautomatiseerd zijn of met de hand worden bediend, waarbij de operator handmatig de ganzenveer (slijpschijf) over de lens veegt, het geleidelijk opschuiven van de lens totdat de gewenste lensdikte is bereikt. Lensdikte wordt bepaald door het type curve (plus of min), lensmateriaal (sommige kunststoffen zijn harder en kunnen dunner worden geslepen), of andere overwegingen (veiligheidsbril, bijvoorbeeld, zijn dikker gemaakt dan lenzen voor dagelijks gebruik). Als de lens tijdens het gebruik te heet wordt, kan deze kromtrekken of scheuren, dus het wordt gekoeld door water, die ook het gesneden materiaal wegspoelt (sjaal genaamd).
Stap 7: De lens wordt van de generator gehaald en in een speciale schuurmachine (genaamd a cilinder machine ) om eventuele sporen van de generator te verwijderen. Om dit te doen, schuurpapier is gelijmd op een blok met omgekeerde, bijpassende curven (een +2,00 basis/+2,50 cilinder, bijvoorbeeld, om de gegenereerde curven van -2,00/-2,50 te matchen), en de lens en het blok worden tegen elkaar gewreven. Ondertussen worden de lenzen koel gehouden en met water schoongemaakt.
Na het schuren, de lenzen worden gepolijst op een identieke machine, behalve dat vilten polijstpads, gewassen met polijstmiddel, worden gebruikt in plaats van schuurpapier en water. Wanneer deze stap is voltooid, de lens is optisch helder zonder zichtbare krassen.
Stap 8: Het blok wordt van de lens verwijderd, en de lens wordt gewassen en geïnspecteerd. Soms kunnen speciale coatings op de lens worden aangebracht. Op dit punt heeft de onbewerkte lens extra rondingen geslepen in de achterkant van de lens en is deze gepolijst. Echter, de plano met grote diameter moet nog worden gedimensioneerd en gevormd om in het door de patiënt geselecteerde frame te passen. Er worden verschillende methoden gebruikt, afhankelijk van de apparatuur, maar ze zijn allemaal gebaseerd op de volgende beschrijving.
Stap 9: De lensblank wordt gevormd op een lineaire draaibank (een zogenaamde edger ) met behulp van een keramische of diamanten slijpschijf of roestvrijstalen messen. De lens moet opnieuw voorbereid zijn om een boorkop te accepteren, maar aangezien alleen de rand wordt gesneden, een veel zachter systeem wordt gebruikt. Een kleine boorkopontvanger wordt geplaatst waar het geometrische midden van de voltooide lens zal zijn, en de lens wordt dan op de 180-as georiënteerd. Gebruikelijk, er is alleen een zelfklevende pad nodig om de ontvanger op de lens te houden. De lens wordt in de edger gegooid en op zijn plaats gehouden door een drukkussen dat op de andere kant van de lens drukt (zoals een zeer grote munt tussen uw duim en wijsvinger in het midden houden).
Stap 10: In de edger wordt een patroon in de vorm van het frame gestoken. Patronen zijn meestal van plastic en kunnen worden geleverd door de fabrikant van het frame of in het laboratorium worden gemaakt.
Nieuwere edgers gebruiken geen patronen; in plaats daarvan, de vorm wordt bepaald door een sonde die het frame meet en de informatie opslaat in een computer, die op zijn beurt de randbewerking regelt. Zoals het werkt, de langzaam draaiende lens wordt in het snel draaiende snijvlak gebracht, dat is ofwel een slijpschijf of stalen messen, totdat een gids contact maakt met het patroon, die roteert om bij de lens te passen. Als het montuur een volledige rand heeft die de lens omgeeft, een schuine kant, of richel, wordt langs de rand van de lens gesneden die in een groef in het frame past; anders, de rand wordt plat gelaten.
Stap 11: de lenzen, nu gesneden om in het frame te passen, zijn voorbereid om in het frame te worden geplaatst.
Stap 12: De lens wordt in het frame gestoken. Pasvorm en oriëntatie is dubbel gecontroleerd, eventuele versleten schroeven of scharnieren worden indien nodig vervangen, en het frame is vierkant gemaakt. De afgewerkte bril wordt vervolgens grondig gereinigd en verpakt voor levering aan de patiënt.
Glazen lenzen worden op dezelfde manier geslepen en gepolijst als plastic, behalve dat er diamanten snijvlakken worden gebruikt, en sommige details kunnen variëren. De blanks zijn gemaakt van relatief zacht glas en moeten worden getemperd, hetzij door chemicaliën of hitte, om ze te versterken voordat ze in het frame worden geplaatst.
Vooruitgang in automatisering verandert snel de manier waarop lenzen worden gemaakt. Bijvoorbeeld, de overgrote meerderheid van de laboratoria gebruiken nu computers om curveparameters en lenskeuze te bepalen, en er is apparatuur beschikbaar die meerdere stappen combineert of zelfs de hele operatie automatisch uitvoert.
Voor meer informatie over corrigerende lenzen en gerelateerde onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.
Bob Broten is een American Board of Opticianry-gecertificeerde opticien en gecertificeerde laboratoriumtechnicus bij Lenscrafters Inc. in Portland, Oregon. Hij heeft een bachelor in biologie en deed tijdens zijn studie uitgebreid onderzoek naar visvisie.
Opmerking van de auteur: Ik ben veel dank verschuldigd aan Erik Schopp, A.B.O-gecertificeerd opticien en algemeen directeur van Lenscrafters #671, en Dr. Dawne R. Griffith, O.D. met Dr. Robert D. Forbes &Associates, voor hun onschatbare hulp bij het beoordelen van dit artikel. Optica en optometrie zijn complexe onderwerpen die buiten het bestek van dit artikel vallen. Bij het presenteren van de basisprincipes van deze twee disciplines, Ik heb kortheidshalve een beetje vereenvoudigd. Hiervoor bied ik mijn excuses aan. Eventuele fouten in feite of theorie zijn geheel van mij. Ik moedig geïnteresseerde lezers aan om professioneel advies in te winnen, aangezien dit artikel een kort overzicht is en niet bedoeld als een gids voor diagnoses. Ook, Ik ben Lenscrafters winkel #671 in Portland en Joshua Boyd dankbaar, lens technicus, voor hulp bij het maken van de foto's die bij dit artikel worden gebruikt.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com