Solglasögon på recept. En av de vanligaste sevärdheterna nästan var som helst i världen är - glasögon! Eftersom vi är så beroende av linserna i dessa ramar för att förbättra vår syn på världen, du kanske undrar vad det handlar om att skapa dem.
I denna artikel, vi kommer att prata om hur ögat fokuserar, hur ett objektiv fungerar, hur man läser ett recept, och slutligen, hur linsen är gjord, inklusive stegen i slipning och formning av plastlinsämnen för att passa en individs recept och ram.
Låt oss börja med några grunder för visionen.
Testa dina ögon
Prova denna interaktiva aktivitet från Discovery Channel - testa din syn och lär dig hur vision fungerar samtidigt. Andra interaktiva segment låter dig utforska kroppens system och se hur de hjälper dig att gå smidigt genom ditt dagliga liv.
Innehåll
På ögats baksida finns ett komplext cellskikt som kallas näthinnan . Näthinnan reagerar på ljus och förmedlar den informationen till hjärnan. Hjärnan, i tur och ordning, översätter all den aktiviteten till en bild. Eftersom ögat är en sfär, ytan på näthinnan är krökt.
När du tittar på något, tre saker måste hända:
För att göra allt det här, ögat har en lins mellan näthinnan och elev ("piphålet" i mitten av ögat som släpper in ljus i ögats baksida) och ett transparent överdrag, eller hornhinna (det främre fönstret). Linsen, som skulle klassificeras som ett "plus" -objektiv eftersom det är tjockast mot mitten, och hornhinnan arbetar tillsammans för att fokusera bilden på näthinnan. (För mer information om hur ögat fungerar, se hur Vision fungerar.)
Definitioner
Ibland, av olika skäl, ögat fokuserar inte riktigt rätt:
De flesta synproblem uppstår när ögat inte kan fokusera bilden på näthinnan. Här är några av de vanligaste problemen:
Dessutom, linser kan göras för att korrigera för dubbelseende när ögonen inte fungerar tillsammans ("korsade ögon"). Linserna gör detta genom att flytta bilden så att den matchar det egensinniga ögat.
Korrigerande linser, sedan, är föreskrivna för att korrigera för avvikelser, för att justera fokuspunkten på näthinnan eller för att kompensera för andra avvikelser. Du kan läsa mer om synproblem i Hur brytbara synproblem fungerar.
Det bästa sättet att förstå ljusets beteende genom en böjd lins är att relatera det till a prisma . Ett prisma är tjockare i ena änden, och ljus som passerar genom det är böjt ( bryts ) mot den tjockaste delen. Se diagrammet nedan.
A lins kan ses som två rundade prismor sammanfogade. Ljus som passerar genom linsen är alltid böjt mot den tjockaste delen av prismorna. För att göra en minuslins (ovan till vänster), den tjockaste delen, de bas , av prismerna är på ytterkanterna och den tunnaste delen, de apex , är i mitten. Detta sprider ljuset bort från linsens mitt och flyttar fokuspunkten framåt. Ju starkare linsen, desto längre är fokuspunkten från linsen.
För att göra en pluslins (ovan till höger), den tjockaste delen av linsen är i mitten och den tunnaste delen på ytterkanterna. Ljuset är böjt mot mitten och fokuspunkten rör sig tillbaka. Ju starkare linsen, ju närmare fokuspunkten är linsen.
Genom att placera rätt typ och effekt av linsen framför ögat justeras fokuspunkten för att kompensera för ögats oförmåga att fokusera bilden på näthinnan.
Objektivets styrka bestäms av linsmaterialet och vinkeln på kurvan som slipas in i linsen. Linsstyrka uttrycks som dioptrar (D), som anger hur mycket ljuset är böjt. Ju högre dioptri, desto starkare lins. Också, ett plus (+) eller minus (-) innan dioptristyrkan anger linsens typ.
Plus- och minuslinser kan kombineras, med den totala linstypen som den algebraiska summan av de två. Till exempel, ett +2.00D -objektiv som läggs till ett -5.00D -objektiv ger:
Två grundläggande linsformer används vanligtvis inom optometri:sfäriska och cylindriska.
För att göra en lins, det första du behöver är en objektiv tomt . Ämnen tillverkas i fabriker och skickas till enskilda laboratorier för att bli glasögon. Rålinsmaterialet hälls i formar som bildar skivor ca 4 tum i diameter och mellan 1 och 1 1/2 tum tjocka. Formens botten bildar en sfärisk kurva på framsidan. En liten segmentet med en starkare kurva kan placeras i formen för att bilda segmentet för bifokaler eller progressiva linser.
De flesta recept har fyra delar:
Ett recept från optiker eller ögonläkare kan innehålla följande:
2,25 -1,50 x 127 plus +2,00
Detta betyder:
Linsens totala effekt med cylindern är +2,25 +(-1,50) =+0,75D. På segmentet, effekten är (+0,75) +(+2,00) =+2,75D. Och om du någonsin undrat, OD betyder höger öga och OS, vänster öga.
Definitioner
I laboratoriet ger patientens fullständiga recept dessa exakta detaljer:
Laboratorietekniker väljer ett objektiv som har rätt segment (kallas en Lägg till ) och en baskurva som ligger nära den föreskrivna effekten. För att få kraften att matcha receptet exakt, en annan kurva slipas på baksidan av objektivet.
Till exempel, ett mycket vanligt objektiv är +6,00 dioptrier. Om receptet kräver totalt +2,00 dioptrier, en -4,00 diopterkurva slipas på baksidan:( +6,00D) +(-4,00D) =+2,00D. (Se bilden nedan.) Om det behövs, cylinderkurvan slipas också samtidigt.
Om receptet kräver en minuslins, +6,00 diopterlinsen kan fortfarande användas. För att skapa ett objektiv med styrkan -2,00 dioptrier, en -8,00 diopterkurva slipas på baksidan:( + 6,00D) + (-8,00D) =-2,00D.
Ett objektiv blir slipat för att matcha patientens recept. Korrigerande linser kan tillverkas med glas eller plast, men nuförtiden, plast är den vanligaste. Medan flera olika typer av plast används för att göra linser, alla följer samma allmänna tillverkningsförfaranden. De flesta steg som beskrivs gäller även glas, även om några viktiga skillnader noteras i slutet.
Ett labb, även en automatiserad, följer 12 steg för att göra receptlinser:
Steg 1: Teknikern väljer ett linsämne av önskat material med rätt baskurva och, om det behövs, lägg till kraft.
Steg 2: Om receptet kräver en cylinder, en linje markeras på linsens framsida för att definiera 180 grader, och sedan dras en annan linje som matchar axeln för den andra kurvan. Om det finns ett segment, segmentkanten används som 180 graders linje. Ofta är linsens optiska centrum något över segmentkanten, och linjen är markerad med lämpligt avstånd. (Obs! När det inte finns något segment eller inducerat prisma, linsen kan lämnas omärkt och cylinderaxeln bestäms efter att linsen har slipats.)
Ett objektiv är markerat för att visa var cylinderaxeln kommer att vara. Steg 3: Eftersom linsens framsida lämnas kvar som den är, den täcks av en speciell tejp för att skydda den.
Teknikern sätter ett skyddsöverdrag över linsämnets framsida för att förhindra att den skadas. Definitioner
En sammansatt kvarn, kallas en generator, slipar de nödvändiga kurvorna på baksidan av objektivet. De två stora urtavlorna på konsolen sätter de sfäriska och cylindriska kurvorna som kommer att slipas in i linsen. Steg 4: Beroende på utrustningstyp, linsen måste vara beredd att passa på generator , som vanligtvis är en sammansatt ytslipmaskin som kan slipa två kurvor samtidigt.
En chuckmottagare (kallad a blockera ) placeras på linsens framsida över skyddstejpen. Om det finns en cylinderkurva, linsen är orienterad så att cylinderaxeln matchar generatorns cylinderaxelaxel.
En chuckmottagare, kallas ett linsblock, måste fästas på linsens framsida så att den kan monteras i generatorn. Blockets centrum blir linsens optiska centrum. Beroende på utrustning, linsen kan hållas på plats av speciella självhäftande dynor, med en speciallegering som "limmar" linsen på blocket eller med plast.
Steg 5: Linsen sätts in i generatorn.
Objektivet tomt, fäst på linsblocket, sätts in i generatorn. Generatorn har stift som justerar linsen. Linsen kan behöva annan behandling förutom de sammansatta kurvorna som genereras av generatorn, så linsen kan också lutas i chucken. Denna lutning kommer att kompensera det optiska centrumet (kallat inducerat prisma ) används ofta för att tillåta tunnare linser eller för att tillgodose särskilda krav i receptet.
Linsen slipas i en gummifodrad slipkammare. Den konformade fjädern, eller slipskiva, är i centrum. Spetsen har en diamantskärande yta längs ytterkanten och är vinklad så att endast ytterkanten vidrör linsen. Steg 6: Kurvorna ställs in på maskinen och linsen genereras (mark). Detta steg kan antingen vara helt automatiserat eller manuellt, där operatören manuellt sveper fjäderbenet (slipskivan) över linsen, gradvis flytta fram linsen tills önskad lins tjocklek uppnås. Linsens tjocklek bestäms av kurvtyp (plus eller minus), linsmaterial (vissa plaster är hårdare och kan slipas tunnare), eller andra överväganden (skyddsglasögon, till exempel, är tjockare än linser för daglig användning). Om objektivet blir för varmt under operationen kan det ske eller skada, så det kyls av vatten, som också tvättar bort det skurna materialet (kallat halsduk).
En cylindermaskin kan slipa två linser samtidigt. Lufttrycket håller ihop linsen och slipblocket, och en timer stänger av maskinen vid en förvald tid. Steg 7: Linsen tas av generatorn och placeras i en speciell slipmaskin (kallad a cylindermaskin ) för att ta bort alla märken som generatorn lämnat kvar. Att göra detta, sandpapper limmas på ett block med omvänd, matchande kurvor (en +2,00 bas/ +2,50 cylinder, till exempel, för att matcha -2,00/-2,50 genererade kurvor), och linsen och blocket gnids ihop. Under tiden hålls linserna svala och rengöras med vatten.
Efter slipning, linserna är polerade på en identisk maskin, förutom att filtpoleringsdynor tvättade med polermedel används istället för sandpapper och vatten. När detta steg är slutfört, linsen är optiskt klar utan synliga repor.
Efter slipning, linserna är polerade så att de är helt klara utan repor. Flytande lack flyter över linserna och in i en behållare som ska recirkuleras. Steg 8: Blocket tas bort från linsen, och linsen tvättas och inspekteras. Ibland kan speciella beläggningar appliceras på linsen. Vid denna tidpunkt har linsämnet haft ytterligare kurvor slipade på baksidan av linsen och det har polerats. Dock, ämnet med stor diameter måste fortfarande dimensioneras och formas för att passa in i ramen som patienten valt. Flera metoder används, beroende på utrustning, men de är alla baserade på följande beskrivning.
Steg 9: Linsen är formad på en linjär svarv (kallad en kantare ) med antingen ett keramiskt eller diamantsliphjul eller blad av rostfritt stål. Linsen måste återigen vara beredd att acceptera en chuck, men eftersom bara kanten skärs, ett mycket skonsammare system används. En liten chuckmottagare placeras där den färdiga linsens geometriska centrum kommer att vara, och linsen är sedan orienterad på 180 -axeln. Vanligtvis, bara en självhäftande kudde behövs för att hålla mottagaren på linsen. Linsen kläms fast i kanten och hålls på plats av en tryckplatta som trycker på motsatt sida av linsen (som att hålla ett mycket stort mynt mellan tummen och pekfingret i mitten).
Linsen monteras i en kant. Kantchucken vrider sig långsamt när linsen skärs i form.
Rammönster Steg 10: Ett mönster i ramens form sätts in i kantlisten. Mönster är vanligtvis plast och kan levereras av ramtillverkaren eller tillverkas i laboratoriet.
Ett rött mönster används i kanterna för att bestämma objektivets slutliga form. Nyare kanter använder inte mönster; istället, formen bestäms av en sond som mäter ramen och lagrar informationen i en dator, som i sin tur styr kantningsoperationen. När det fungerar, den långsamt vändande linsen förs in i den snabbvridande skärytan, som antingen är ett sliphjul eller stålblad, tills en guide kommer i kontakt med mönstret, som roterar för att matcha linsen. Om ramen har en komplett kant runt linsen, en avfasning, eller ås, skärs längs kanten av linsen som passar in i ett spår i ramen; annat, kanten lämnas platt.
Steg 11: Linserna, nu klippt för att passa ramen, är förberedda för att sättas in i ramen.
Linser som måste färgas doppas i hett färgämne. Steg 12: Objektivet sätts in i ramen. Passform och orientering är dubbelkontrollerad, alla slitna skruvar eller gångjärn byts ut efter behov, och ramen är gjord fyrkantig. De färdiga glasögonen rengörs sedan noggrant och förpackas för leverans till patienten.
En tekniker kontrollerar de färdiga linserna för repor och brister. Glaslinser slipas och poleras på ungefär samma sätt som plast förutom att diamantskärytor används, och vissa detaljer kan variera. Ämnena är gjorda av relativt mjukt glas och måste härdas, antingen genom kemikalier eller värme, för att förstärka dem innan de sätts in i ramen.
Framsteg inom automation förändrar snabbt hur linser tillverkas. Till exempel, de allra flesta laboratorier använder nu datorer för att bestämma kurvparametrar och objektivval, och utrustning finns tillgänglig som kombinerar flera steg eller till och med gör hela operationen automatiskt.
För mer information om korrigerande linser och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.
Bob Broten är en American Board of Opticianry-certifierad optiker och certifierad laboratorietekniker på Lenscrafters Inc. i Portland, Oregon. Han har en kandidatexamen i biologi och gjorde omfattande forskning inom fisksyn medan han fortsatte sin examen.
Författarens anmärkning: Jag står i skuld till Erik Schopp, A.B.O-certifierad optiker och chef för Lenscrafters #671, och Dr Dawne R. Griffith, O.D. med Dr. Robert D. Forbes &Associates, för deras ovärderliga hjälp med att granska denna artikel. Optik och optometri är komplexa ämnen utanför denna artikels omfattning. Genom att presentera de grundläggande principerna för dessa två discipliner, Jag har förenklat lite för korthetens skull. För detta ber jag om ursäkt. Eventuella fel i verkligheten eller teorin är helt mina. Jag uppmuntrar intresserade läsare att söka professionell rådgivning, eftersom denna artikel är en kort översikt och inte avsedd som en guide till diagnoser. Också, Jag är tacksam mot Lenscrafters butik #671 i Portland och till Joshua Boyd, linstekniker, för hjälp med att ta bilderna som används med den här artikeln.
