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配镜基础知识—《配镜学》

来源: 时间:2009-5-14 14:43:00 点击: 今日评论:

第一章 眼镜架

第1节 镜架结构

一副镜架通常由镜圈、鼻托、桩头和镜脚等主要部分构成。
镜圈(镜框):镜片的装配位置,用金属丝,尼龙丝及螺丝,凭借着沟槽或钻孔来固定镜片,它影响到镜片的切割和眼镜的外形。
鼻梁:连接左右镜圈或直接与镜片固定连接。鼻梁有直接置于鼻子上,也有通过托叶支撑于鼻子。
鼻托:包括托叶梗,托叶箱和托叶,托叶与鼻子直接接触,起着支撑和稳定镜架的作用。某些浇铸成型的塑料架可以没有托叶梗和托叶箱,托叶和镜圈相连。
桩头:镜圈和镜角的连接处,一般是弯形。
镜脚:钩架在耳朵上,可以活动的,与桩头相连,起着固定镜圈作用。
铰链:连接桩头和镜脚的一个关节。
锁紧块:旋紧螺丝,把镜圈开口两侧的锁紧块紧固,从而固定镜片的作用。
除了上述部件外,还有脚套、托叶螺丝、铰链螺丝、眉毛等。

第2节 镜架材料

制造眼镜架的材料大致可分为金属材料、非金属材料和天然材料等三大类。
一、金属材料
用于眼镜架的金属材料有铜合金、镍合金和贵金属三大类。要求具有一定的硬度、柔软性、弹性、耐磨性、耐腐蚀性、重量轻、有光泽和色泽好等等。因此,用来制作眼镜架的金属材料几乎都是合金或在金属表面加工处理后使用。
1、锌白铜
又称洋白或洋银。主要成分是铜,其中含铜64%、镍18%、锌18%,比重为8.8。其特点是有一定的耐腐蚀性和良好的弹性,且成本低,易加工。主要用于制作铰链、桩头和鼻梁支架等部件,低档眼镜架大多采用锌白铜材料。使用时经人体汗水腐蚀后生锈呈铜绿色。
2、黄铜
也称铜锌合金。含铜63%~65%、锌35%~37%,呈黄色。其优点是便于切削加工,缺点是易变色。常用于低档眼镜架和鼻托芯子等。
3、铜镍锌锡合金
是含铜62%、镍23%、锌13%、锡2%所组成的合金。具有良好的弹性,经电镀处理后常用于眼镜架的鼻梁和镜腿等。
4、青铜
一般指铜锡合金,且含有少量的锌和磷。由于青铜中含有一定量的锡元素,故价格较高,其缺点是加工困难和对酸类抗腐蚀性较差,但具有良好的弹性、抗磁性、耐磨性,在大气、海水、蒸汽中抗人体腐蚀性优于铜和黄铜等优点,故适合作眼镜架的弹簧和镜圈材料。
5、蒙耐尔合金
属于镍铜合金的一种。比重为8.9,含镍63%~67%、铜28%~31%,少量的铁和锰等。其特征是不含铬,由于含镍量较高,具有很好的强度、弹性、耐腐蚀性和焊接牢固等优点,故常用来制造中档眼镜架。
6、高镍合金
又称镍合金。比重为8.67,含镍84%,铬12.5%、银5%、铜1%及其他元素等,为高级镍铬合金材料,与蒙耐尔合金相比更具弹性和耐腐蚀性。一些进口眼镜架及国产高档架多用这种材料。
7、不锈钢
为镍铬合金的一种。主要含铁占70%以上,铬18%、镍8%、其他元素占0.1%~0.3%。具有很好的弹性和耐腐蚀性,多用于镜腿材料,含有1%~1.5%铅元素的不锈钢材料多用于制作螺丝或包金架的基体材料。其缺点是强度大及焊接加工较困难。
8、钛
纯钛是一种银白色的金属。比重为4.5,重量轻为其最大的特点,且具有很高的强度,耐腐蚀性和良好的可塑性。多用于航天工业,被称为“太空金属”。八十年初被用于制作眼镜架,已逐渐解决了切削、抛光、焊接和电镀等加工难题,使钛材眼镜架基本普及。产品主要来源于日本。
钛材眼镜架一般表示符号为Ti-P或TiTAN,该标记表明除鼻梁支架、铰链和螺丝外,其他部分是由钛来制造的,Ti-C符号表示眼镜架的一部分由钛材制造。
9、金及其合金
纯金呈金黄色,比重为19.3,是最重的金属之一,在大气中不会被腐蚀氧化。金比银柔软,有很好的碾展性,故一般不用纯金做眼镜架材料,而采用金与银、铜等的合金。
其合金的含金量一般用“K”来表示。24K是100%的纯金,眼镜架材料多采用K18、K14和K12的合金,其纯金的含量分别为:
K18:18/24×100=75%
K14:14/24×100=58.3%
K12:12/24×100=50% 依次类推。
10、白金
即金合金的一种。眼镜架材料多采用K14的白金,其组成为含纯金量58.3%、镍17%、锌8.5%和铜16%等。
11、铂及铂金族
纯铂和金、银一样柔软,一般与其他铂金元素组成合金来使用。铂金元素有:铂、钯、铱、锇、铑和钌等,以上元素统称铂金族。眼镜架常采用铂铱合金,其比重较大。铑和钯多用于金属眼镜架的电镀材料。
12、包金
又称碾金、加金、滚金,是在基体金属外包一层K金,厚约10~50μm。使其具有金的性质,以造价低廉为特点。因此,多用于高档镜架。包架金的基体材料一般使用白铜、黄铜、镍和金合金等,常用的包金架主要有K18、K14、K12和K10等。
包金眼镜架的表示方法有两种。即金含量重量比在1/20以上时,用GF表示,在1/20以下时,用RGP表示。例如:
①1/10 12K GF:1/10表示含金量1/10×12/24=1/20;12K表示12K的合金;GF表示包金符号。
②1/10 10K RGP:1/10表示含金量1/10×10/24=1/24;10K表示10K的合金;RGP表示1/20以下时的包金符号。
13、铝合金
纯铝比较软,呈银白色,一般多为铝合金。铝合金质轻、抗腐蚀性好,有一定硬度,有良好的冷成形特性,表面可处理成薄而硬的氧化层,可染成各种颜色。目前钛架制镜架镜脚连接处的垫圈使用铝合金材料,也有整付眼镜用铝合金制造的,色彩比较丰富。
14、记忆金属
又称记忆钛金或NT合金,是混合和钛及镍经高温处理后合成。有比一般的钛合金轻和超弹性的优点。
二、非金属材料
一般用来制造眼镜架的非金属材料主要采用合成树脂为原材料,分为热塑性和热固性树脂两大类。
1、硝酸纤维素
又称赛璐珞,属热塑性树脂。主要是由硝酸纤维素添加樟脑和软化剂等作原材料合制而成。由于易燃、收缩性较大等原因,目前已很少用来制造眼镜架,在非金属眼镜架中属低档产品。其特点归纳如下:
①比重1.32~1.35
②抗红外线,但在紫外线照射时变色。
③常温下弹性较大,软化温度在60摄氏度以上,同时其弹性减少,加工温度在90~100摄氏度。
④加热至130摄氏度时内部产生气泡。
⑤加热至180摄氏度以上时易燃烧。
⑥久用易风化、发黄、龟裂。
⑦复原性好。
2、醋酸纤维
属热塑性树脂。主要由醋酸纤维素、可塑剂、着色剂以及安定剂、润滑剂等合制而成。可制成板材架和注塑架两种,是塑料眼镜架的主要原材料之一,其特点归纳如下:
①比重1.28~1.32,比赛璐珞略轻。
②不易燃烧
③在紫外线的照射下不易变色
④复原性小
⑤有一定的吸水性
⑥耐冲击性较强,比赛璐珞略低。
综上所述,赛璐珞和醋酸纤维各有其异同点。其相同特性是均具有良好的透明性和光泽性,易着色、尺寸稳定性好、易加工成形、耐冲击性较强以及配装高度近视镜片时,外观较美等共同的特点,其不同之处列表对照如下:
表1-1
赛璐珞 醋酸纤维
燃烧性 易燃烧 不易燃烧
比 重 1.32~1.35 1.28~1.32
变 色 经紫外线照射后变色 一般不受紫外线影响
耐冲击性 很强 略低
吸水性 1%~2% 2%~4.5%
复原性 大 略小
3、丙酸纤维
属热塑性树脂,主要由丙酸纤维素为原料,添加极少量的可塑剂、着色剂和安定剂合制而成。具有尺寸稳定、耐久、不易变色、耐冲击、易加工成形和自身柔软性好等特点。多用于注塑眼镜架,进口塑料架采用较多。
4、环氧树脂
属热固性树脂,但经加热后又有极好的复原性,故又具有热塑性的性质。一些高档及名牌塑料架多采用该材料。其特点:
①重量轻,一般比赛璐珞轻40%,比醋酸纷纷轻20%~30%。
②尺寸稳定性好
③易着色
④收缩性极差,在配装加工镜片时镜片要稍大一些。
⑤加热温度最低为80摄氏度,一般100~120摄氏度。
⑥耐热性极强,可加热至200摄氏度。
⑦表面硬度极强,且能保持其良好光泽。
⑧具有极好的强度,故镜腿无需金属芯。
⑨冷却状态下弯曲时易折断
5、尼龙
又称聚酰胺,属热塑性树脂的一种。其特点是白色不透明、强度大、耐热、耐冲击、耐磨和耐溶济性均良好,且具有自身润滑性等特点,其缺点是具有一定的吸水性,故尺寸稳定性略差。
6、炭素纤维
具有一定的耐腐蚀性、耐热性和强度大、弹性好等特点,经强化加工合成树脂后,用于眼镜架材料,也属热塑性树脂。
三、天然材料
用于制作眼镜架的天然材料有玳瑁、特殊木材和动物头角等。一般木质眼镜架和牛角架很少见,常见的是玳瑁眼镜架。
玳瑁材料是采用产于热带海洋中的玳瑁壳做原料而制成的眼镜架,主产地西印度群岛。其优点是重量轻、光泽优美、易加工抛光、受热时可塑、加热加压时可接合、对皮肤无刺激,且经久耐用具有保存的价值。在各类眼镜架中属高档品,很受中年以上男性配戴者欢迎。其缺点是与赛璐珞等材料相比易断裂,但断裂后可粘合修理。在柜台陈列时需放置水中以防干燥,在使用保养时切不可用超声波清洗,否则会发白失去光泽。由于玳瑁是海洋中禁止捕捉的动物,产量不多而价格昂贵。

第3节 眼镜架的种类

眼镜架通常有许多分类方法,本章主要从材料、款式等角度进行分析介绍。
一、根据目前的现有材料,常见的镜架主要分为塑料架、金属架和混合架。
1、塑料架(包括天然材料):塑料架因其质轻,不易过敏,多受老人、儿童喜爱;现也成为时尚人士作为太阳眼镜或装饰的选择。
塑料架现多为醋酸树脂制成的双拼架,即采用叠层塑料制作,将一种颜色的薄层塑料粘贴在另一层较厚的塑料上制成,厚材料多为透明的(或透光的)色料,也有采用三层或多层塑料制作的。
2、金属架:选用某种金属材料或合金制成,多以铜合金为底材,再对其进行表面处理加工,常加以镀金,或以铑或钯镀白或镀钛。因电镀工艺不同,有些易褪色,有些不易褪色。此外还有纯钛制作的镜架,以及记忆合金制作的镜架。金属架坚固、轻巧、美观,款式新颖,品种繁多。
金属架基本都带有鼻托,而且鼻托是可以活动的,以便适应各种鼻形。镜脚末端常常套上塑料套,不但美观,而且起到保护镜脚和皮肤的作用。
3、混合材料架:采用金属及塑料混合制成镜架。这种镜架有的是将塑料包以金属,即部分或全部包以赛璐珞;有的则在镜架的不同部分使用不同的材料,即前框是塑料,镜脚是金属的,或前框是金属,镜脚为塑料的;有的混合使用上述两种方式,如眉条及鼻梁使用塑料,镜框用不锈钢材料,镜脚用塑料包以金属材料。
混合架造型精巧、秀丽,给人以典雅之感,因外层塑料紧密接触内层金属材料故不易燃烧,增加了镜架的强度。
二、根据款式分,常见的镜架种类主要有全框架、半框架、无框架、组合架和折叠架。
1、全框架:是现在最常用的一款镜架类型,特点是牢固、易于定型,可遮掩一部分的镜片厚度。
2、尼龙丝架:用一条很细的尼龙丝作部分框缘,镜片经特殊磨制将其下缘磨平,下缘中有一条窄沟,使尼龙丝嵌入沟中,形成无底框的式样,因而重量很轻,给人以轻巧别致之感,也较为牢固。
3、无框架:这类镜架没有镜圈,只有金属鼻梁和金属镜脚,镜片与鼻梁和镜脚是直接由螺丝紧固连接,一般要在镜片上打孔。无框架比普通镜架更加轻巧、别致,但强度稍差。
4、组合架:前框处有两组镜片,其中一组可上翻,通常为户内户外两用。
5、折叠架:镜架可以折成四折或六折,多为阅读镜。
第二章 眼镜片

第1节 眼镜片材料

用来制作眼镜片的材料主要有光学玻璃、光学树脂和天然材料等三大类。
一、光学玻璃材料
(一)光学玻璃概述
眼镜镜片材料主要是由氧化物,如:二氧化硅、三氧化硼、五氧化磷、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化锌、氧化铝等组成而成。这些原料经过高温熔融后,冷却凝结成一种均匀透明、性脆、非结晶态的物质。
眼镜玻璃主要采用光学玻璃材料,可分为无色和有色光学玻璃两大类。光学玻璃品种繁多,通常可根据无色光学玻璃的折射率或阿贝数量的大小划分为冕牌玻璃和火石玻璃两种。
两者最明显的区别是冕牌玻璃的折射率较低,一般为1.49~1.53之间,而火石玻璃的折射率较高,一般1.60~1.80左右。以阿贝数50为基准来分,阿贝数大于50以上的为各类冕牌玻璃,阿贝数在50以下的为各类火石玻璃。
用冕牌玻璃材料制成的眼镜片有光学白片、克鲁赛脱镜片、变色镜片以及各种有色玻璃镜片等,而火石玻璃材料多用于双光镜片的子片和各种“超薄镜片”等。
(二)光学玻璃的性能
光学玻璃材料的性能主要包括光学性能、化学性能、热性能和机械性能等。
光学性能即折射率、透光率和色散系数等,是光学玻璃最重要的光学常数。折射率是用波长587.6nm的黄色光为基准测得的,是决定镜片屈光度的常数之一。色散系数是衡量镜片成像清晰度的重要指标,通常用色散系数的倒数,亦称阿贝数来表示。阿贝数越大,色散就越小,反之,阿贝数越小,则色散就越大,其成像的清晰度就越差。透光率是视物清晰度的重要指标,无色光学玻璃对可见光的透光率应在92%以上。透光率越高,视物就越清晰。
化学性能即化学稳定性,一般是指镜片在加工或使用过程中对水、酸、碱溶液以及抛光剂等化学物质的耐腐蚀能力。因为这些化学物质均能与玻璃发生作用,使镜片表面光洁度发生变化,影响使用寿命。
热性能主要包括热膨胀系数、导热系数和热稳定性等。光学玻璃的热膨胀系数与金属材料相比非常之下,因此光学玻璃不易变形。冬季戴着眼镜从户外进入室内时,镜片表面常常凝结一层水蒸汽,这是由于光学玻璃导热系数非常小的原故。热稳定性是指玻璃在剧烈的温度变化时,不发生破裂的性能。它与热膨胀系数和导热系数有关,一般导热系数大或热膨胀系数小时,热稳定性就好。
机械性能主要包括比重(密度)、硬度、表面张力和弹性系数等。比重和硬度在眼镜玻璃中是极其重要的参数。一般光学玻璃的比重均比较大,比重和折射率有一定的关系。折射率越大,也就越大,镜片的重量就增加。光学眼镜片的表面要求有一定的硬度,硬度不仅影响使用寿命,而且也直接影响镜片的研磨加工质量和速度。
(三)光学玻璃镜片的特点
1、无色光学玻璃镜片
无色玻璃镜片俗称白托片,又称白片。可分为普通和光学白片两种。
普通白片的主要组成为钠钙硅酸盐系统,折射率为1.51,可见光的透光率为89%以上,可吸收280nm以下的紫外线。
光学白片的主要组成为钠钙硅酸系统,折射率为1.531,阿贝数60.5,透光率在91%以上,防紫外线性能最差。
UV光学白片是在光学白片成分中添加少量的氧化钛和氧化铈等,使其具有吸收紫外线的性能,折射率为1.523,阿贝数58.7,透光率为91%以上,能吸收330nm以下的紫外线。且机械性能和化学稳定性良好,是国内外普遍采用的一种吸收紫外线的白色优质镜片。
2、克罗克斯镜片(Crookes)
由英国人威廉·克罗克斯于1914年发明,故命名为克罗克斯镜片,简称克斯片。克斯片分为普通和光学克斯片两种。
普通克斯片简称光克片,是在钡冕玻璃成分中添加微量的氧化铈、氧化钕和氧化镨等物质,使镜片有明显的双色效应,即在白炽灯光下呈浅紫红色,在日光灯下呈浅青兰色,能吸收340nm以下的紫外线,折射率为1.523,透光率为87%以上。
3、克鲁赛脱镜片(Cruxite)
克鲁赛脱镜片也分为普通和光学克赛镜片两种。前者简称克赛片,后者简称光赛片。
克赛片是在普通白片成分中添加一定量的氧化硒,使僮片颜色呈浅粉红色,能吸收300nm以下的紫外线,折射率为1.510,透光率在85%以上。
光赛片是在钡冕玻璃成分中添加氧化锰和氧化铈等物质,使镜片颜色呈浅粉红色,折射率为1.523,透光率为87%以上,能吸收350nm以下的紫外线。
4、光致变色镜片
简称变色片。是在无色或有色光学玻璃成分中添加卤化银等化合物,使镜片能在紫外线照射时分解成银和卤素原子,镜片颜色由浅变深。反之,当光线变暗时,银和卤素重又结合成无色的卤化银,使镜片又回到原来无色或有基色的状态。变色镜片有茶变和灰变两种,其特点是既可矫正视力,又可作为太阳眼镜,适合野外配戴。大约在1986年出现了光致变色树脂材料,它是用渗透法在树脂材料的凸面渗透了一层光致变色感光材料,这种镜片变色迅速,不完全受温度控制,也不会受屈光度的影响而出现中央区和周边区的颜色深浅不同。
5、有色玻璃镜片
有色玻璃镜片是在无色光学玻璃中加入各种着色剂使玻璃呈现不同颜色,并对各种不同的单色光有选择性地吸收或滤过。其目的主要是用来作遮光和各种防护目镜,使眼睛不受有害射线以及风沙、化学药品、有毒气体等的侵害,起到保护眼睛的作用。常见的有色玻璃镜片有灰色、茶色、绿色、兰色、红色和黄色等。
(1)灰色玻璃镜片
添加氧化钴、氧化铜、氧化铁和氧化镍等着色。能均匀吸收光线,且有吸收紫外线和红外线的作用,可做太阳镜,适合司机配戴。
(2)茶色玻璃镜片
添加氧化锰、氧化铁或氧化镍等着色。具有吸收紫外线和防眩光的作用,视物层次分明、清晰,可做太阳镜。
(3)绿色玻璃镜片
添加氧化钴、氧化铜、氧化铬、氧化铁及氧化铈等着色。具有吸收紫外线和红外线的作用,可用作气焊、电焊和氩弧焊等人员的护目镜。
(4)兰色玻璃镜片
添加氧化钴、氧化铁、氧化铜和氧化锰等着色。具有防眩光的作用,适合高温炉前人员的护目镜。
(5)红色玻璃镜片
添加硒化镉、硫化镉等着色。具有防止荧光刺眼的作用,适合做X光医务人员的护目镜。
(6)黄色玻璃镜片
添加硫化镉、氧化铈及氧化钛着色。具有吸收紫外线的作用,且视物清晰、明亮,可适合司机在阴雨、雾天配戴。
6、高折射率镜片
又称“超薄镜片”。国产超薄镜片大都采用折射率1.7035,比重3.028,阿贝数41.6的钡火石光学玻璃材料。它与冕牌玻璃的镜片相比,在同等屈光度下,镜片的厚度要薄约五分之一,特别适合高度屈光不正者配戴。但由于其中含氧化铅较高,则比重较大,同时阿贝数也较小,在镜片边缘易产生色散现象等缺点。目前已在高折射率玻璃中添加氧化钛等取代氧化铅,使其比重和阿贝数等光学系数都得到了改善,弥补了上述缺点。

二、光学树脂材料
(一)光学树脂概述
用于制造眼镜片的树脂材料是由高分子有机化合物,经模压浇铸成型或注塑成型制成的光学树脂。也可分为热固性和热塑性树脂两种。常用的光学树脂材料有丙烯基二甘醇碳酸酯(CR-39)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)三大类。
(二)CR-39树脂镜片:
CR-39材料属热固性树脂,采用模压浇铸成型法制造,目前,矫正视力用树脂镜片大都采用CR-39树脂材料,该材料是1942年由美国PPG公司哥伦比亚研究所研制开发,故称“哥伦比亚树脂”。普通的CR-39镜片的折射率为1.5。而今天大部分的中折射率(n=1.56)和高折射率(n>1.56)材料都是热固性树脂,其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以下任意一种技术来增加:
改变原子分子中电子的结构,例如:引入苯环结构;
在原分子中加入重原子,诸如卤素(氯、溴等)或硫。
与传统CR-39相比,用中高折射率树脂材料制造片更轻、更薄。它们的比重与CR-39大体一致(在1.20到1.40之间),但色散较大(阿贝数 45),抗热性能较差,然而抗紫外线较佳,同时也可以染色和进行各种系统的表面镀膜处理。使用这些材料的镜片制造工艺与CR-39的制造原理大体一致。现在1.67的树脂材料已广泛流行,而且象1.7的树脂材料也已在市场上有销售。视光业务的专业人员正不断研制开发新材料,改良原有材料,以期树脂材料在将来获得更好的性能。

(三)热塑性材料(聚碳酸酯,Polycarbonate,简称PC)
热塑性材料如PMMA早在五十年代就被首次用于制造镜片,但是由于受热易变形及耐磨性较差的缺点,很快就被CR-39所替代。然而今天,聚碳酸酯的发展将热塑性材料带回了镜片领域,并被视光专业人士认可为21世纪的主导镜片材料。实际上,聚碳酸酯也不是一种新材料,它大约在1995就被发现了,但真正在视光领域的使用仅仅是近几年,它在历经了数年的研制和多次的改进之后,尤其是应用于CD产业,其光学质量已与其它镜片材料媲美。
聚碳酸酯是直线形无定型结构的热塑聚合体,具有许多光学方面的优点:出色的抗冲击性(是CR39的10倍以上),高折射率(ne=1.591,nd=1.586),非常轻(比重=1.20g/cm3),100%抗紫外线(385nm),耐高温(软化点为140℃/280°F)。聚碳酸酯材料也可进行系统的镀膜处理。它的阿贝数较低(Ve=31,Vd=30),但在实际中对配戴者并没有显著的影响。在染色方面,由于聚碳酸酯材料本身不易着色,所以大多通过可染色的抗磨损膜吸收颜色。
(四)光学树脂的性能
光学树脂材料的性能主要包括光学性能和物理机械性能等,见下表所示。
表1-2光学性能
种类 折射率(Nd) 阿贝数(Vd) 透光率(%) 备注
CR-39 1.498 59.2 89~92% 热固性
PMMA 1.491 57.6 92% 热塑性
PC 1.586 29.9 85~91% 热塑性
冕玻璃 1.523 58.5 92% /
重火石玻璃 1.701 31 87% /


表1-3物理机械性能
性能 CR-39 PMMA PC K玻璃 备注
比重 1.32 1.19 1.20 2.4 K玻璃>CR-39>PC>PMMA
透光率(%) 90.1 92.1 84.5 91 PC略差
折射率(Nd) 1.50 1.49 1.59 1.51 PC最高
耐磨性(H) 4H 2H B 9H K玻璃>CR-39>PMMA>PC
耐冲击性(Kg-cm/cm2) 2.4 5.6 9.2  PC>PMMA>CR-39
耐热性(摄氏度) >210 118 153  CR-39>PC>PMMA
(五)光学树脂的特点
光学树脂材料被广泛用于制造矫正视力用镜片、角膜接触镜、放大镜和太阳镜等。一般按材料可分为CR-39树脂镜片(主要有各种矫正视力镜片、太阳镜镜片和白内障术后用镜片等)、PMMA镜片(主要有太阳镜镜片、角膜接触镜)和PC太空片(主要有工业用护目镜片、偏光镜片、体育运动用镜片等。)
光学树脂材料用来制造眼镜片的最大特点是重量轻,约为玻璃镜片的一半,其次是抗冲击性强,比玻璃高10倍,安全性好,化学稳定性好、透光度好、有极佳的着色性,可染成各种颜色以及具有吸收紫外线和成形加工性好等。其最大的缺点是硬度低、易划痕以及耐热性能差、易变形和镜片的厚薄比玻璃镜片厚。
三、天然材料
主要是水晶石,是一种天然透明的石英结晶体,主要成分为二氧化硅,其折射率和比重略高于光学玻璃。水晶的特点是硬度高、耐高温、耐磨擦、不易潮湿以及重量较大和研磨加工困难等。
用水晶材料磨制的眼镜片称“水晶镜片”,常用的有天然水晶石和人工水晶石两种。每种按颜色又可分为白水晶和茶水晶两种。由于水晶石中多含有各种杂质,棉状或冰冻状花纹等,所以,其光学性能远不如光学玻璃优良。目前,已逐渐被光学玻璃或光学树脂材料所代替。


第2节 眼镜片的镀膜工艺

一、耐磨损膜(硬膜)
无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片,在日常的使用中,由于与灰尘或砂砾(氧化硅)的摩擦都会造成镜片磨损,在镜片表面产生划痕。我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种,一是由小砂砾产生的划痕,深且周边粗糙,处于中心区域则会影响视力。
(1)技术特征
1)第一代抗磨损膜技术
抗磨损膜始于20世纪70年代初,当时认为玻璃镜片不易磨损是因为其硬度高,而有机镜片则太软所以容易磨损。因此将石英材料于真空条件下镀在有机镜片表面,形成一层非常硬的抗磨损膜,但由于其热胀系数与片基材料的不匹配,很容易脱膜和膜层脆裂,因此抗磨损效果不理想。
2)第二代抗磨损膜技术
20世纪80年代以后,研究人员理论上发现磨损产生的机理不仅仅与硬度相关,膜层材料具有“硬度/形变”的双重特征,即有些材料的硬度较高,但变形较小,而有些材料硬度较低,但变形较大。第二代的抗磨损膜技术就是通过浸泡工艺法在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料。
3)第三代抗磨损膜技术
第三代的抗磨损膜技术是20世纪90年代以后发展起来的,主要是为了解决有机镜片镀上减反射膜层后的耐磨性问题。由于有机镜片基的硬度和减反射膜层的硬度有很大的差别,新的理论认为在两者之间需要有一层抗磨膜层,使镜片在受到砂砾磨擦时能起缓冲作用,并而不容易产生划痕。第三代抗磨损膜层材料的硬度介于减反射膜和镜片片基的硬度之间,其摩擦系数且不易脆裂。
4)第四代抗磨损膜技术
第四代的抗磨损膜技术是采用了硅原子,在加硬液中既含有机基质,又含有包括硅元素的无机超微粒物,使抗磨损膜具备韧性的同时又提高了硬度。现代的镀抗磨损膜技术最主要的是采用浸泡法,即镜片经过多道清洗后,浸入加硬液中,一定时间后,以一定的速度提起。这一速度与硬液的黏度有关,并对抗磨损膜层的厚度起决定作用。提起后在100℃左右的烘箱中聚合4-5小时,镀层厚约3-5微米(图11)
(2)测试方法
判断和测试抗磨损膜耐磨性的最根本的方法是临床使用,让戴镜者配戴一段时间,然后用显微镜观察并比较镜片的磨损情况。当然,这通常是在这一新技术正式推广前所采用的方法,目前我们常用的较迅速、直观的测试方法是:
1)磨砂试验
将镜片置于盛有砾的容器内(规定了砂砾的粒度和硬度),在一定的控制下作来回摩擦。结束后用雾度计测试镜片摩擦前后的光线漫反射量,并且与标准镜片作比较。
2)钢丝绒试验
用一种规定的纲丝绒,在一定的压力和速度下,在镜片表面上磨擦一定的次数,然后用雾度计测试镜片摩擦前后的光线漫反射量,并且与标准镜片作比较。当然,我们也可以手工操作,对二片镜片用同样的压力摩擦同样的次数,然后用肉眼观察和比较。
上述两种测试方法和结果与戴镜者长期配戴的临床结果比较接近。
3)减反射膜和抗磨损膜的关系
镜片表面的减反射膜层是一种非常薄的无机金属氧化物材料(厚度低于1微米),硬且脆。当镀于玻璃镜片上时,由于片基比较硬,砂砾在其上面划过,膜层相对不容易产生划痕;但是减反射膜镀于有镜片上时,由于片基较软,砂砾在膜层上划过,膜层很容易产生划痕(图12)。
因此有机镜片在镀减反射膜前必须要镀抗磨损膜,而且两种膜层的硬度必须相匹配。
二、减反射膜
(1)为什么需要镀减反射膜?
1)镜面反射
光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面的一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观。
2)“鬼影”
眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚焦于视网膜上,形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射光,它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性(图13)。
3)眩光
象所有的光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个点,而是一个模糊圈(图14-1)。因此,二个相邻点的感觉是由二个并例的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二点的感觉(图14-2),但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是一个点(图14-3)。

对比度可以用来反映这种现象,表达视力的清晰度。对比度值必须大于某一确定值(察觉阈,相当于1~2)才能够确保眼睛辨别二个邻近点。
对比度的计算公式为:C=(a-b)/(a+b)
其中C为对比度,二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为a,相邻部份的最低值为b。如果对比度C值越高,说明视觉系统对该二点的分辨率越高,感觉越清晰;如果二个物点非常接近,它们的相邻部分的最低值比较接近于最高值,则C值低,说明视觉系统对该二点感到不清晰,或不能清晰分辨。
让我们来模拟这样一个场景:夜晚,一位戴镜的驾车者清晰地看见对面远处有二辆自行车正冲着他的车骑过来。此进,尾随其后的汽车的前灯在驾车者镜片后表面上产生反射:该反射光在视网膜上形成的像增加了二个被观察点的强度(自行车车灯)。所以,“a”段和“b”的长度增加,既然分母(a+b)增加,而分子(a-b)保持不变,于是就引起了C值的减少。对比减少的结果会令驾驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的角度被突然减小!
4)透过量
反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率,可通过反射量的公式进行计算。
反射量公式:R=(n-1)2/(n+1)2
R:镜片的单面反射量 n:镜片材料的折射率
例如普通树脂材料的折射率为1.50,反射光R=(1.50-1)2/(1.50+1)2=0.04=4%。镜片有两个表面,如果R1为镜片前表面的反射量,R2镜片后表面的反射量,则镜片的总反射量R=R1+R2(计算R2的反射量时,入射光为100%-R1)。镜片的透光量T为:T=100%-R1-R2。
表4 不同折射率镜片的透过量比较
折射率n 单面反射量R1% 透光量T%
1.50 4.0 92.2
1.56 4.8 90.7
1.60 5.4 89.5
由此可见,高折射率的镜片如果没有减反射膜,反射光会对戴镜者带来的不适感比较强烈。
(2)原理
减反射膜以光的波动性和干涉现象为基础的。如图15所示,二个振幅相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果二个光波振幅相同,波程相差,如果这二个光波叠加,那么互相抵消了。减反射膜就利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。
1)振幅条件
膜层材料的拆射率必须等于镜片片基材料折射率的平方根。
N=√n1 n1=1.50时, n=√1.50=1.225
2)位相条件
膜层厚度应为基准光的1/4波长。
d=λ/4 λ=555nm时 d=555/4=139nm
对于减反射膜层,许多眼镜片生产商采用人眼敏感度较高的光波(波长为555nm)。当镀膜的厚度过薄(〈〈139nm〉,反射光会显出浅棕黄色,如果呈蓝色则表示镀膜的厚度过厚(〈〈139nm〉。
镀减反射膜层的目的是要减少光线的反射,但并不可能做到没有反射光线。镜片的表面也总会有残留的颜色,但残留颜色哪种是最好的,其实并没有标准,目前主要是以个人对颜色的喜好为主,较多的绿色色系。
我们也会发现残留颜色在镜片凸面及凹面中央部分和边缘部份的颜色会有些差异,而且凸面和凹的反射光也会有差异。这主要是因为减反射膜是采用真空镀膜法。当镜片的一个表面完成镀膜后,再翻过来镀另一表面;而且镀膜时,曲率变化较小的部位容易镀上,因此在镜片中央部分已达需要的膜层厚度时,镜片的边缘仍然未达到需要厚度;同时凸面和凹面曲率不同也使镀膜的速度不同,因此在镜片中央部分呈绿色,而在边缘部分则为淡紫红色或其它颜色。
(3)镀减反射膜技术
有机镜片镀膜技术的难度要比玻璃镜片高。玻璃材料能够承受300℃以上的高温,而有机镜片在超过100℃时便会发黄,随后很快分解。
可以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁(MgF2),但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200℃的环境下进行,否则不能附着于镜片的表面,所以有机镜片并不采用它。
20世纪90年代以后,随着真空镀膜技术的发展,利用离子束轰击技术,使得膜层镜片的结合,膜层间的结合得到了改良。而且提炼出的象氧化钛,氧化锆等高纯度金属氧化物材料可以通过蒸发工艺镀于树脂镜片的表面,达到良好的减反射效果。
以下对有机镜片的减反射膜镀膜技术作一介绍。
1)镀膜前的准备
镜片在接受镀膜前必须进行预清洗,这种清洗要求很高,达到分子级。在清洗槽中分别放置各种清洗液,并采用超声波加强清洗效果。当镜片清洗完后,放进真空舱内,在此过程虽要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内镀膜前进行的,放置在真空舱内的离子枪将轰击镜片的表面(例如用氩离子),完成此道清洗工序后即进行减反射膜的镀膜。
2)真空镀膜
真空蒸发工艺能够保证将纯质的镀膜材料于镜片的表面,同时在蒸发过程中,对镀膜材料的化学成分能严密控制。真空蒸发工艺能够对于膜层的厚度精确控制,精度达到 。
3)膜层牢固性
对眼镜片而言,膜层的牢固性是至关重要的,是镜片重要的质量指标。镜片的质量指标包括镜片抗摩损、抗腐蚀、抗温差等。因此现在有了许多针对性的物理化学测试方法,在模拟戴镜者的使用条件下,对镀膜层牢度质量的测试。这些测试方法包括:盐水试验、蒸发试验、去离子水试验、钢丝绒摩擦试验、溶解试验、黏着试验、温差试验和潮湿度试验等等。
三、抗污膜(顶膜)
(1)原理
镜片表面镀有多层减反射膜后,镜片特别容易产生污渍,而污渍会破坏减反射膜的减反射效果。在显微镜下,我们可以发现减反射膜层呈孔状结构,所以油污特别浸润至减反射膜层。解决的方法是在减反射膜层上再镀一层具有抗油污和抗水性能的顶膜,而且这层顶膜必须非常薄,以使其不会改变减反射膜的光学性能。
(2)工艺
抗污膜的材料以氟化物为主,有二种加工方法,一种是浸泡法,一种是真空镀膜,而最常用的方法是真空镀膜。当减反射膜层完成后,可使用蒸发工艺将氟化物镀于减反射膜上。抗污膜可将多孔的减反射膜层覆盖起来,并且能够将水和油与镜片的接触面积减少,使油和水滴不易粘附于镜片表面,因此也称为防水膜(图16)。
对于有机镜片而言,理想的表面系统处理应该是包括抗磨损膜、多层减反射膜和顶膜污膜的复合膜。通常抗磨损膜镀层最厚,约为3~5um,多层减反射膜的厚度约为0.3um,顶层抗污膜镀层最薄,约为0.005-0.01um。通常的复合膜工艺如下:在镜片的片基上首先镀上具有有机硅的耐磨损膜;然后采用IPC的技术,用离子轰击进行镀减反射膜前的预清洗;清洗后采用高硬度的二氧化锆(ZrO2)等材料进行多层减反射膜层的真空镀制;最后再镀上具有110的接触角度的顶膜。钻晶复合膜技术的研制成功表明了有机镜片的表面处理技术达到了一个新的高度。
**眼镜片镀膜小常识:**
染色镜片和变色镜片是否需要镀减反射膜?
染色镜片或变色镜片的透光量会降低,但镜片表面的反射光依然存在,这样由镜片凹面的反射光和镜片前后表面的内反射所产生的鬼影和眩光依然会干扰视觉,影响戴镜者视物的清晰度和舒适性。
例如,某戴未镀减反射膜变色镜片的人士,在游泳池旁,喝着咖啡、读着报纸,太阳正好位于他身背后。假设戴镜者看到的茶杯的光高度为100Lx,太阳的光亮度为500Lx(图17)。
此时戴镜者的变色片因阳光的照耀而颜色变深,镜片的透光量下降,设只有33%的光线可以通过,加上镜片前后表面的反射光,所以戴镜者所看的茶杯的光线进入眼球约为30Lx,即100×96%×33%×96%=30Lx。
戴镜者身后500Lx的阳光通过镜片后表面会产生反射,有4%的光线会进入眼球,500Z4%=20Lx。这些光线将会对戴镜者所要看的茶杯的清晰度产生干扰,干扰量为20/30=67%。
如果戴镜者的变色镜片镀有减反射膜的情况将又会如何呢?此时戴镜者所看茶杯的光线进入眼球会略有增加,假设镜片表面的反射量为0.6%,那么所看到的茶杯的光线进入眼球约为33Lx,即100×99.4%×33%×99.4%=3Lx,但镀膜后镜片后表面的反射光大大减少,阳光通过镜片的表面进入眼球的光线为500×0.6%=3Lx,此时干扰量为3÷33=9%。
由此可见,镀膜后干扰量由67%下降到了9%,大大提高了戴镜者的清晰度和舒适性。

第三章 眼镜测量

第1节 瞳距和瞳高的测量

一、瞳孔距离的定义
瞳孔距离(papillary distance)简称瞳距,是指两眼瞳孔中心间的距离,或指两眼正视前方、视线平行时瞳孔中心间的距离。一般用英文字母缩写“PD”来表示,单位为毫米(mm)。
二、瞳孔距离的分类
瞳距有双眼瞳距和单眼瞳距之分。双眼瞳距,是指从右眼瞳孔中心到左眼瞳孔中心之间的距离。单眼瞳距,是指分别从右眼或左眼的瞳孔中心到鼻梁中线(nasal centreline)之间的距离。独眼、斜视眼者,尤其需配渐进多焦点镜片者,需测量其单眼瞳距。
瞳距又有远用瞳距和近用瞳距之分。远用瞳距,是指患者看远时的瞳距,即指当两眼向无限远处平视时两眼瞳孔中心间的距离。近用瞳距(NCD),是指患者注视近处目标,即眼前30~40cm阅读或近距离工作时瞳孔中心间的距离。近用瞳距总要小于远用瞳距。
三、瞳高的定义及分类
瞳高是瞳孔中心高度的简称,指从眼的视轴通过镜片处到镜框下缘槽底部最低点的距离。
瞳高有远用瞳高和近用瞳高之分。无特殊要求时,远用眼镜的瞳高一般在镜架几何中心的水平线上。近用眼镜的瞳高可在镜架几何中心水平线上一点或略低于水平线。但在配制渐进多焦点眼镜时对瞳高有严格的要求,需特别仔细反复测量。
四、瞳距尺的使用
1、远用瞳距的测量
在两眼瞳孔处于正党生理状态下,通常采用下述两种方法进行测量。
(1)从右眼瞳孔中心点到右眼瞳孔中点之间的距离。
(2)从右眼瞳孔外缘(颞侧)到左眼瞳孔内缘(鼻侧)之间的距离或从右眼瞳孔内缘(鼻侧)到左眼瞳孔的外缘(颞侧)之间距离。
2、远用瞳距常规测量步骤
(1)检查者与患者相隔40cm的距离正面对座,使两人的视线保持在同一高度。
(2)检查者用右手大拇指和食指拿着瞳距尺或直尺,其余手指靠在患者的脸颊上,然后将瞳距尺放在鼻梁最低点处,并顺着鼻梁角度略为倾斜。
(3)检查者闭上右眼,令患者右眼注视检查者左眼,检查者在左眼注视患者右眼时将瞳距尺的“零位”对准患者右眼的瞳孔中心。
(4)检查者睁开右眼闭上左眼,令患者左眼注视检查者右眼,检查者在右眼注视患者左眼时准确读取瞳距尺在患者左眼瞳孔中心的数值。
(5)检查者重复步骤(3),以确认瞳距尺的“零位”是否对准患者的右眼瞳孔中心。如准确无误,则步骤(4)时读取的数值即为该患者的瞳距。
3、斜视眼的瞳距测量
(1)检查者与患者相隔40cm的距离正面对座,使两人的视线保持在同一高度。
(2)检查者用右手大拇指和食指拿着瞳距尺或直尺,其余手指靠在患者的脸颊上,然后将瞳距尺放在鼻梁最低点处,并顺着鼻梁角度略为倾斜。
(3)检查者闭上右眼,令患者右眼注视检查者左眼,检查者用左手将患者的左眼遮盖,并将瞳距尺的“零位”对准患者右眼的瞳孔中心。
(4)检查者睁开右眼闭上左眼,令患者左眼注视检查者右眼,检查者用左手将患者的右眼遮盖,并读取瞳距尺在患者左眼瞳孔中心的数值,即为该患者瞳距。
4、其他情况下的瞳距测量
(1)两瞳孔大小不等:可分别测量从右瞳内缘及外缘至左瞳外缘及内缘的距离,然后取两次读数的平均值。
(2)两瞳孔位置不对称:即一眼或两眼的瞳孔不在虹膜中心位置,多见于外伤或老年白内障手术后,其瞳距难测量,可用眼镜试戴以确定其值。
5、近用瞳距的测量
(1)检查者与患者相隔40cm的距离正面对座,使两人的视线保持在同一高度。
(2)检查者用右手大拇指和食指拿着瞳距尺或直尺,其余手指靠在患者的脸颊上,然后将瞳距尺放在鼻梁最低点处,并顺着鼻梁角度略为倾斜。
(3)检查者闭上右眼,令患者两眼注视左眼,用左眼注视将瞳距尺的“零位”对准患者右眼的瞳孔中心。
(4)检查者睁开右眼,仍然令患者继续注视左眼,用右眼来读取患者左眼瞳孔中心上的数值。
(5)反复进行步骤(3)~(4)三次,取其平均值为近用瞳距。
6、单眼瞳距的测量
患者鼻梁明显偏离中线时进行需单眼瞳距的测量。
(1)检查者与患者相隔40cm的距离正面对座,使两人的视线保持在同一高度。
(2)检查者应分别从某眼的瞳孔中心测至偏鼻梁的中线以得到单眼瞳距。
(3)精确的单眼瞳距测量需使用瞳距仪。
7、瞳高的测量
(1)让患者戴上所选配的镜架,进行整形和校配。
(2)配镜员与患者相隔40cm的距离正面对座,使两人的视线保持在同一高度。
(3)配镜员用右手大拇指和食指竖着拿瞳距尺,其余手指靠在顾客的脸颊上。
(4)配镜员测量左眼用右眼注视,令患者左眼注视配镜员右眼,配镜员将瞳距尺的“零位”对准瞳孔中心后,在镜框下缘槽底部最低点处读取瞳距尺上的数值,即为该眼的瞳高。
(5)用同样的方法测量另眼的瞳高。
8、注意事项
(1)检查者与患者的视线在测量时应始终保持在同一高度上。
(2)瞳距尺勿触及患眼的睫毛,以免引起患者闭目反应。
(3)当瞳距尺确定“零位”后,一定要拿稳瞳距尺,以免移动。
(4)让患眼注视指定的方向,不使其漂移不定。
(5)一般应反复测量2~3次,取其精确的数值。
五、瞳距仪的使用
常见的是角膜反射式瞳距仪,其结构为:(1)额部,(2)鼻梁部,(3)观察窗,(4)视度切换键,(5)电源开关,(6)PD/VD切换键,(7)PD可调键(左右),(8)注视距离键,(9)PD指针,(10)角膜基准线,(11)电池箱,(12)数值显示窗,(13)遮盖板键,(14)绿色固视目标。
1、首先按测量远用瞳距或近用瞳距的要求,将注视距离键调整到注视距离数值∞或30mm标记▲的位置上。
2、打开电源开关。
3、将瞳距仪的额部和鼻梁部放置在患者的前额和鼻梁处。
4、嘱患者注视里面绿色光亮视标。
5、检查检查者通过观察窗观察到患眼瞳孔上的反射亮点,然后分别移动左右PD可调键使PD指针各自与两眼的角膜反射亮点对齐。
6、读取数值显示窗所显示的数值。其R值表示从鼻梁中心至右眼瞳孔中心之间的距离,代表右眼瞳距;L值表示从鼻梁中心至左眼瞳孔中心之间的距离,代表左眼瞳距。中间所表示的数值代表两眼瞳孔之间的距离,即两眼瞳距。单位为mm。
7、如需对斜视眼测量单眼瞳距时,可调节仪器进行测量,即用远用部观察瞳孔,用近用部读取PD数值。
8、利用视度切换键,可戴多焦点眼镜进行测量,即用远用部观察瞳孔,用近用部读取PD数值。
9、切换PD/VD键,可测得角膜间的距离。
10、注意事项
(1)观察窗或测量窗处,勿用手指触摸或推积污垢。清洁时需用镜头纸及少许酒精轻轻擦净。
(2)数值显示窗采用液晶显示,避免受外力压迫以免损坏。

第2节 镜架几何中心水平距的测算

一、眼镜架的规格尺寸
眼镜架的规格尺寸是由镜框、鼻梁和镜腿三部分组成。每部分的规格尺寸又分单数和双数两种。
镜框尺寸单数为33~59mm,双数为34~60mm
鼻梁尺寸单数为13~21mm,双数为14~22mm
镜腿尺寸单数为125~155mm,双数为126~156mm
二、眼镜架规格尺寸的表示方法
眼镜架规格尺寸的表示方法均采用方框法和基准线法两种形式。
1、方框法
方框法是指在镜框内缘(亦可用镜片的外形来表示)的水平方向和垂直方向的最外缘处分别作水平和垂直方向的切线,由水平和垂直切线所围成的方框,称为方框法。左右眼镜片在水平方向的最大尺寸为镜框尺寸,左右眼镜片边缘之间最短的距离为鼻梁尺寸。
名词概念:
水平中心线:镜片外切两水平线之间的等分线
垂直中心线:镜片外切两垂直线之间的等分线
镜框尺寸:左右眼镜片外切两垂直线间距离
镜框高度:左右眼镜片外切两垂直线间距离
鼻梁尺寸:左右眼镜片边缘之间最短的距离
镜腿长度:镜腿铰链孔中心至伸展镜脚末端的距离
镜框几何中心点:实际是镜框水平中心线与垂直中心线的交点
镜架几何中心间距:两镜框几何中心点间的距离
眼镜架的规格尺寸通常均表示在镜腿的内侧。标有“□”记号时表示采用方框法。如56□14-140表示采用方框法,镜框尺寸56mm,鼻梁尺寸14mm,镜腿长度140mm。我国大部分镜架采用方框法来表示。
2、基准线法
基准线法是指在镜框内缘(即左右眼镜片外形)的最高点和最低点做水平切线,取其垂直方向上的等分线为中心点再做水平切线的平行连线(即通过左右眼镜片几何中心的连线)作为基准线,上述方法也是基准线的测量方法。
进口镜架或一些高档镜架多采用基准线法来表示。也标记在镜腿的内侧,标有“-”记号时表示采用基准线法,如56-16-135,表示。镜框尺寸56mm,鼻梁尺寸16mm,镜腿长度135。
三、镜架几何中心水平距的测量
镜架几何中心水平距是指从右眼镜框几何中心点到左眼镜框几何中心点之间的距离,即为镜框几何形状水平距离上的二分之一点。因为镜架鼻梁的尺寸是一定的,便可测得镜架几何中心水平距。
如用M来表示镜架几何中心水平距,则M=2a+c,其中,a为—镜框水平距离的一半(一侧镜框的水平边缘至镜框几何中心点的距离);c为鼻梁尺寸。也即从右眼镜框鼻侧内缘开始到左眼镜框颞侧内缘的距离为所测镜架的几何中心水平距。测量镜架几何中心水平距是配装镜片加工移心的重要参数之一,与测量瞳距同样的重要。但在实际的工作中通常用工商联法,如图:即沿着基线从一个镜圈外侧的内缘测量到另一个镜圈的内侧的内缘。

第3节 其它镜架参数的测量

一.镜角距离或角膜至镜片后顶点间距离
指镜片后面(后顶点)到角膜顶点的距离(即:d),由于镜片设计、视野、外观等原因,一般由于镜片设计、视、外观等原因,一般d=12mm为宜。参照图。
假若这个数值不对,度数对眼睛的效果将起变化,结果,度数或是太高或是太低。在这种情况下,低度数倒不会有什么大问题,而高度数就需要引起重视。另外,有散光的场合,随着镜角距离的变化,散光度数也会变化。依靠镜角距离达到矫正的效果,请参照《眼镜光学》。


表1-2镜角距离变化度数的修正(以12mm为基准增减)
表1-2 由于角膜距离误差所引起的度数补正
以12mm为基准的增减


靠近眼镜时←正位置→离眼睛远时候
d度数 6mm 8 10 11 12 13 14 16 18
-4.0 -3.91  -3.94  -3.97 -3.98 -4.0 -4.02 -4.03 -.07 -4.10
-6.0 -5.79 -5.86 -5.93 -5.96 -6.0 -6.04 -6.07 -6.15 -6.22
-10.0 -9.43 -9.62 -9.80 -9.90 -10.0 -10.10 -10.20 -10.42 -10.64
-14.0 -12.92 -13.26 -13.62 -13.81 -14.0 -14.20 -14.40 -14.83 -15.28
+4.0 +4.10 +4.07 +4.03 +4.02 +4.0 +3.98 +3.79 +3.94 +3.91
+6.0 +6.22 +6.15 +6.07 +6.04 +6.0 +5.96 +5.93 +5.86 +5.79
+10.0 +10.54 +10.42 +10.20 +10.10 +10.0 +9.90 +9.80 +9.62 +9.43
+14.0 +15.29 +14.83 +14.10 +14.20 +14.0 +13.81 +13.62 +13.26 +12.92
※上表为不同的镜角距离,达到眼睛给予同一度数的矫正效果而所需的镜片度数。
(4)倾斜角或镜架的斜角(前倾斜)
指从侧面见到的镜片倾斜角度,根据远用、近用等使用目的的不同,其角度不一样。

第4节:镜片的测量

一、球面镜片
如图3-5,在视标最清晰的时候,读出屈光标度的刻度,其值就是测定镜片的度数。这时,移动镜片使视标于视标盘的中心,打上印记,就求出了镜片光学中心点。
二、散光镜片
在说明散光镜片的认法前,先需认识散光镜片,不然就不易理解,所以先说明一下散光镜片的特性,再讲讲法。
球面镜片在30o、45o、90o、180o等无论哪个方向(经线)都具有相同屈光度。与此相反,散光镜片的特征是方向(经线)不同屈光度就不同。屈光度最弱的经线称弱主经线,相反,最强屈光度的经线称强主经线。弱主经与强主经之间总是有90o的夹角。下面以图形列举2、3例:
另外,表现具有特定屈光度的散光镜片时,有三种表示方法(见图3-7),较为复杂,但采用划线形式和焦度计的屈光度刻度进行说明,能加快理解。
从上述三例能看出:具有相同屈光度的散光镜片有各自不同的表达方式,在眼科处方里也会看到有例1和例3的表达方式,而眼镜店一般采用例2的表达方式。
用焦观察例1~3,可看到在-2.00D的地方,视标出现横长的线状,而在-3.00D的地方出现纵长的线状。
例1被认为是单纯性散光双层重叠时的认法。例2被认为是球面-2.00D与单纯性散-1.00D重叠时的认法。例3被认为是球面-3.00D与单纯性散光+1.00D重叠时的认法。
散光轴的认法是以表示C(圆柱)值的箭头符号位置的视标方向来决定的。例2的情况是纵长的线状,所以是90o,例3的情况是横长线状,所以是180o。为更进一步加深理解,现补充说明一下,散光时为什么视标会成线状。
首先说明球面镜片视标为什么不呈线状。球面镜片在任何一方向上都具有相等的屈光度,所以只要屈光刻度所表示的值和镜片值一致,任何方向也不会出现模糊状,看上去就呈圆状。参照图3-9。
散光镜片由于方向不同而屈光度不同,所以在某一方向上屈光刻度所指的值与镜片值虽会一致,而在同它垂直的方向上就不一致了。因此,不一致的方向就模模糊湖,延伸为线状。浅度散光时,弱主经线和强主经线上的屈光度相关小,模糊状很小,所以只成极短的线状,而深度的散光时则完全相反,模糊状极明显,所以线状变得很长。
前述的情况从图3-10就可理解,但是出现的视档线状方向为何就是散光轴呢?那是因为D刻度-2.00D处所出现的视标未加算散光度,而在D刻度-3.00D,已加算了散光度状态。
现在焦度计显示-3.00D,无散光度数的90o轴方向当然比180o轴的折射力弱,所以,横向上正吻合,而纵向却模糊,因而变成纵长线状。无散光度的方向为散光轴(于上例是90o),所以无散光度方向上焦点与模糊线状(于上例是纵方向)一致。
三、混合散光镜片
混合散光镜片用于矫正混合性散光,具有远视性散光度数和近视性散光度数。跟散光镜一样,通过屈光度刻度进行说明。
混合散光镜片虽是散光镜片的一种,但从图3-11知道,其特点是同时具有正度数和负度数。
这时,其认法也有3种,而在眼镜店,如例6,一般以+0.75DS的形式表示。
另外,例3那样-3.00DS+1.00DS×180o的度数,如改变表示方式就成为-2.00DS-1.00DS×90o,因此必须注意其并不是混合散光镜片。如+0.75DS-1.25DS180o,(1)S和C为不同符号;(2)必须为S绝对值<C绝对值。
关于度数转换请参照“眼镜光学”。
四、棱镜片
有斜位、斜视等眼位异常时,就开棱镜处方。在这种情况下有两种处方:(1)单纯棱镜处方;(2)屈光异常和棱镜的混合处方。
(一)单纯棱镜处方的场合
如果是2△的镜片,焦度计上当看到如图2-12把视标调在所指定的基底方向,然后印点就行了。
如果是2△基底Base30o时,把标度合在30o,在离中心2个刻度上设定视标中心,然后印点。参照图3-13:
棱镜的情况,基底Base方向的表示以360度法进行。而限于特定方向的标示就有B.I(Base in)B.O(Base up)、B.D(Base down)等表示方法。
B.I 即基底向鼻侧(R:0o,L:180o)。B.O即基底向耳侧(R: 180o,L: 0o)。
B.U即基底向92o方向。B.D即基底向270o方向。
测定棱镜6△度极限,如果附带补偿器可测到22△。如使用内带5△的承受台,可测到11△。
(二)屈光异常与棱镜混合的场合
R(右):-5.00DS2△B.I的处方时,首先用焦度计D刻度--5.00D找出视标,然后在0度方向,只移动2个棱镜刻度的位置上印点就行。如果L(左)镜片同度数时,在180度方向等量移动印点。注意:凹镜片时,欲往0度方向上移动视标时,必须把镜片本身向180度方向移动。凸镜片时,棱镜移动方向与镜片本身移动方向相同。
从图3-4得知,普通印点是打在光学中心上,而棱印点时,是离开光学中心打点。这是为什么呢?因为这样做才能给眼睛以棱镜效果。
应该离光学中心几毫米的地方打点呢?这可通过计算求出。从布莱恩迪斯式求出图3-14C.d的ι是4毫米(参照第一章第一节瞳孔距离)。
(三)散光与棱镜混合的场合
R:-3.00DS-1.00DC×180o 2△Base30o的处方时,要领与(2)的例子相同。但是散光轴必须依赖目测,所以精度相对差一点,参照图3-15。
再者,附带棱镜补偿器时,如果预先设定棱镜量偏位,就能在视野中央进行测定,所以能提高精度。采用上例的作用法,参照图3-16:
五、多焦点镜片
以双重焦点镜片为例,一块镜片由不同度数的镜片组合,粘着型镜片用焦度计测定小片度数及光学中心,这时,多数情况会出现下列问题。(1)小片度数(加入度)出现零;(2)检测出小片的光学中心有偏差。(1)的问题是因为小片度数测定位置离开主片中心,检测出包含象散及其他误差在内的度数,所以出现零。因此,为了防止这种情况,应采用图3-17及3-18那样的测定方法。即:(a)的值为主镜度数。(b)-(c)为加入度数。
补充:
在图3-17的例中,部分厂家把小片的度数也同(a)一样,从第二面进行测定,并检查小片形成度数。考虑到实际戴眼镜状态时,眼睛在第二面,从此位置通过小片看物体,所以这种方法似乎正确。但是,由于第二面弧度不同,小片部分的厚度也有变化。因此,难于把测量的度数作为正确的值,并且,国外(美国、西德、英国等)都没有定为一般测定方法(而且几乎所有的镜片都用小片从外面粘结的设计)。
(2)的问题是在小片部分,主镜片度数与小片度数相互影响,形成新的光学中心(合成光学中心),因而用焦度计检测出的合成光心,与设计值有明显的差异。
不过,在制作双重焦点镜片时不是以小片的光学中心为基准,所以,制作上并无问题(小片的光学中心受主镜片度数的棱镜作用,这是合成光心转移的缘故)。
六、渐进多焦点镜片
将在巴里拉克斯II、乌尔托拉比由这一节里详细叙述,在此仅依靠图进行简单的说明。
第四章 镜片的光学设计

第1节:单焦点镜片移心量的计算

(一)移心的概念
在配装加工眼镜时,为满足配戴者眼睛的视线与镜片的光轴相一致的光学要求,一般是以镜架几何中心为基准来决定镜片光学中心的位置。当镜片光学中心位于镜架几何中心外任何位置时,称为移心。移心有水平和垂直移心两种。以镜架几何中心为基准,镜片光学中心沿水平中心线向鼻侧或颞侧移动光心的过程,称为水平移心。以镜架几何中心为基准,镜片光学中心沿垂直中心线向上或向下移动光心的过程,称为垂直移心。
(二)移心量的计算方法
1、水平移心量的计算方法
水平移心量是指为使左右镜片光学中心间距离与瞳距相一致,将镜片光学中心以镜架几何中心为基准,并沿其水平中心线进行平行移动的量,称为水平移心量。如图3-2-1所示。


从图中可以看出,水平移心量就等于镜架几何中心水平距(简称FPD)与瞳距之差值的一半。用公式表示
水平移心量X=(镜架几何中心水平距—瞳距)/2=(m—PD)/2
               (3—1—2)
并且可根据X的正、负数值,判断出该单独睛的光学中心是朝哪个方向移动。
即:当X>0,即m>PD时,光学中心向鼻侧移动。
当X<0,即m<PD时,光学中心向颞侧移动。
当X=0时,即m=PD时,光学中心与镜架几何中心水平距相一致,无需移动。
例:某顾客选配一副规格为54□16的镜架,其瞳距为62mm,向水平移心量是多少?向哪个方向移动光心?
解:根据镜架的尺寸知:a=54,c=16,PD=62,代入式(3-1-1)和式(3-1-2)中,可分别求出镜架几何中心水平距m和水平移心量X
即m=2a+c=54+16=70mm,x=(m-PD)/2(70-62)/2=4mm,以因为m>PD,所以镜片光学中心向鼻侧移动4mm。
但如果考虑到单眼瞳距,则要以单眼瞳距的移心法来计算,方法同上,只是FPD与PD都以单眼移心来计算。我们要提倡用单眼瞳距计算法。]
(三)垂直移心量的计算
垂直移心量是指为使镜片光学中心高度与眼睛的视线在镜呆垂直方向上相一致,将镜片光学中心以镜架几何中心为基准,并沿其垂直中心线进行平行移动的量,称为垂直移心量。如图3-2-2所示。一般在实际配装加工中,要求远用眼镜的光学中心高度应在瞳孔中心下边缘处,即与镜架几何中心水平线相一致。近用眼镜的光学中心高度应在瞳孔中心垂直下睑缘处,即可与镜架几何中心水平线相一致或略低于水平中心线2mm左右。但在配制多焦点镜片或渐进多焦点镜片时,应根据不同的要求来确定镜片的光学中心高度。
从图中可以看出,垂直移心量Y等于镜片光学中心高度H与1/2镜圈垂直高度之差值。
即 Y=H—h/2           (3-1-3)
并且可根据Y的正、负数值,判断出该镜片的光学中心高度是朝哪个方向移动。即:当Y>0,即H>h/2时,向上方移动。
当Y<0,即H<h/2时,向下方移动。
当Y=0,即H=h/2时,无需移动。
例:镜圈的垂直高度为42mm,光学中心高度为18mm,问垂直移心量是多少?向哪个方向移动?
解:已知H=18,h=42代入公式3-1-3中,
垂直移心量Y=H—h/2=18—42/2=18—21=—3mm
由于Y<0,需向下方移动3mm。

第2节 双焦点镜片移心量的计算

(一)、双光镜片
所谓双光镜片,即双焦点镜片。它是在同一个镜片上具有两个不同的焦点,形成远用和近用两个部分,即能看远又能看近,适合老视眼者配戴。用于远用部分的镜片称为主镜片,其光学中心称为远用光学中心。用于近用部分的镜片称为子镜片,其光学中心称为近用光学中心。根据制造方法可分为胶合双光、熔合双光和整体双光等。从子镜片外观形状上分,最常见的有圆顶双光和平顶双光等。
见图3-2-3所示。


2、双光镜片移心量的计算
双光镜片移心量的计算与单光镜片移心量的计算方法基本相同。但由于双光镜片是在同一镜片上具有远用和近用两个部分。因此,双光镜片移心量的计算主要是子镜片顶点水平移心量和子镜片顶点垂直移心量的计算。
(1)子镜片顶点水平移心量的计算
子镜片顶点水平移心量是指为使左右子镜片顶点间距离与近用瞳距相同致,将子镜片顶点以镜架几何中心为基准,并沿其水平中心线进行平行移动的量,称为子镜片顶点水平移心量,其计算方法可通过近用瞳距相对镜架几何中心水平距的位置而求得。写成公式即为:
Xn=(m-NPD)/2          (3-1-4)
式中Xn为子镜片顶点水平移心量;m为镜架几何中心水平距;NPD为近用瞳距。
但在实际配装加工中,也可根据子镜片顶点相对远用光学中心位置的不同而采取不同的方法来达到子镜片水平移心的要求。
①子镜片顶点相对远用光学中心内移量为2~2.5mm的镜片。像这样的镜片,从设计上已将近用瞳距相对远用瞳距向内移4~5mm。因此,可采取下述两种方法进行计算。
A、用公式(3-1-2),X=(m-PD)/2,已知镜架几何中心距m及远用瞳距PD,即可求出主镜片远光心水平移心量。
B、用公式(3-1-4),Xn=(m-NPD)/2,已知镜架几何中心距m及近用瞳距NPD,求出子镜片顶点水平移心量。
例:某顾客选配一副规格为56—16的镜架,其远用瞳距PD=66mm,近用瞳距NPD=62mm,
问:配制双光眼镜时,主镜片光学中心水平移心量是多少?子镜片顶点水平移心量是多少?
解:代放公式(3-1-2),求出主镜片光学中心水平移心量。
即:X=(m-PD)/2=(56+16-64)/2=3mm
代入公式(3-1-4),求出子镜片顶点水平移心量。
即:Xn=(m-NPD)/2=(56+16-64)/2=5mm
答:主镜片光学中心水平移心量为3mm,子镜片顶点水平移心量为5mm。
②子镜片顶点相对远用光学中心位置在同一垂直线上,这种镜片多见于圆顶双光球镜片。这时首先利用公式3-1-2,X(m-PD)/2,计算出远用光学中心水平移心量,然后再根据制造商所给定的子镜片光心向内旋转角度的要求,使用量角器并以远用光心向内旋转至所要求的角度即可。
(2)子镜片顶点垂直移心量的计算
子镜片顶点垂直移心量是指子镜片顶点高度在镜架垂直方向相对镜架水平中心线的移动量,称为子镜片顶点垂直移心量。其计算方法可通过镜架水平中心线高度与子镜片顶点高度之差值来求得。写成公式的形式,
即:    Yn=H/2—h         (3-1-5)
式中,Yn为子镜片顶点垂直移心量;H为镜圈垂直高度,h为子镜片顶点高度。
例:某顾客选配一副金属架,其镜圈的垂直高度H=40mm,测得子镜片顶点高度h=17mm。
问:子镜片顶点垂直移心量是多少?
解:代入公式(3-1-5),Yn=H/2-h=40/2-17=3mm
答:子镜片顶点垂直移心量为3mm,即子镜片顶点在镜架水平中心线下方3mm处。
3、确定子镜片顶点高度
子镜片顶点高度是指子镜片顶点位于配戴者瞳孔垂直下睑缘处时,从子镜片顶点至镜圈内缘最低点处的距离。称为子镜片顶点高度。
子镜片顶点高度的确定可根据配戴的使用目的,即以远用为主和近用为主两种情况来确定。一般,以远用为主时,子镜片顶点高度应位于配戴者瞳孔垂直下睑缘处下方2mm的位置。以近用为主时,子镜片顶点高度应位于配戴者瞳孔垂直下睑缘处的位置。子镜片顶点高度需进行实际测量而得到。其测量方法如下:
(1)工具:瞳距尺。
(2)操作步骤
①配镜人员与配戴者正面对坐,且眼睛的视线保持在同一高度上。
②嘱配戴者戴上所选配的镜架,并进行整形校配,达到配戴的要求。
③嘱配戴者注视前方与视线高度相同的注视物(通常注视配戴人员鼻梁中心位置)。
④手持瞳距尺,将瞳距尺的“零位”对准瞳孔垂直下睑缘的位置。
⑤配镜人员分别读取配戴者左右眼瞳孔垂直下睑缘至镜圈内缘最低点处瞳距尺上的数值即为子镜片顶点训度。如图3-2-4所示。
(3)注意事项
①镜圈内缘最低点不在瞳孔中心下方处时,所测量的子镜片顶点至镜圈内缘的高度和子镜片顶点至镜圈内缘最低点的高度是不同的。前者所测得的子镜片顶点高度就会太低,这时可利用方框法来重新测量子镜片顶点高度。如图3-2-5所示。
②左右眼下睑缘的高度不在同一高度时,首先检查所配戴的镜架是否在同一水平线上,若确定在同一水平线上时,当左右眼相差2mm以内时,以主眼下睑缘高度为基准确定子镜片顶点高度,当左右眼相差2mm以上时,以左右眼的平均值为基准来确定子镜片顶点高度。

第五章 磨边和装配

第1节:手工磨边

(一)概述
磨边工艺——把符合验光处方的毛边定配眼镜片磨成与眼镜架镜圈几何形状相同的一种加工工艺。
根据磨边加工的手段不同可分为:手工磨边和自动磨边。
手工磨边是以手工操作为主,凭经验按划线磨出镜片边缘形状的一种磨边方法。手工磨边的特点:设备简单、加工成本低廉;但要求操作者有较高的技能,而且镜片的光心位置、柱镜轴位等不够精确。
手工磨边按操作过程可分为三道工序,模板制作工序、划钳工序、磨边工序。
(二)模板手工制作
所需工具:铁笔或划针、墨水笔、剪刀、锉刀、直尺。
1、直接用原眼镜架撑片制作模板
眼镜架撑片起保护镜架镜圈不变形作用。由于撑片与镜圈几何形状相同,所以是最理想的模板材料。眼镜架撑片如图3-3-1所示。
操作步骤:
(1)过撑片几何中心作水平线和垂直线
①不卸下撑片用直尺量出两镜圈纵向最大高度的1/2处。在一片撑片上用笔划出水平线EF。
②用直尺量出镜圈横向最大宽度的1/2处。用笔划出垂直线GH。
③水平线与垂直线的交点O就是撑片的几何中心。光学中心的偏移量以此为基准。如图3-3-2所示。
(2)确定模板的方向
为了在磨边加工时分清左右眼镜片及镜片的上下,一定要在模析上确定鼻侧方向n和近眉框方向也可简单地在模板的鼻侧上方面一箭头指向鼻侧,既指明鼻侧方向又指明近眉框方向。在模板上还应标明镜架型号、规格及品牌,便于以后相同镜架的眼镜制作。如图3-3-3所示。
2、无撑片的模板制作
低档眼镜架有相当部分没有安装撑片,我们可用塑料权或硬纸板制作模板。
操作步骤:
(1)画模板外形
①把眼镜架镜腿朝上,右手稍用力按住镜圈压在塑料薄板(0.5~1mm)或硬纸板上。
②右手用铁笔或油性墨水笔在镜框里面紧贴边缘画出相似图形。
③并在纵横向1/2标记处做好记号,画出水平线与垂直线。
④确定模板的鼻侧、近眉框方向。

(2)根据玻璃刀的刀锋位置,镜架尖边槽的深度,确定模板外形尺寸。
模板外形尺寸=镜圈内缘形状尺寸+尖边槽深度+磨边加工余量-刀锋外移量。一般情况,塑料眼镜架与金属眼镜架的尖边槽深度在0.5~1mm之间,磨边加工余量量约0.5~1mm(见图3-3-4),
(3)模板制作
通常,刀锋外移量可抵消磨边加工余量,所以模板制作时剪刀可沿镜圈内缘画线向外1mm处,剪除不用部分,用锉刀将周国修锉光滑。将模板与镜圈进行比较、修整。
3、注意事项
①用笔画线时,笔尖要紧贴镜圈内缘,不要变动,以免模板形状发生变形。
②模板制作时,宁大勿小,模板尺雨过大,可以修整,模板尺寸过小,只能报废。

(三)划钳
所需工具:金刚石玻璃刀,修边钳。
1、玻璃刀的结构及使用要求
(1)结构(见图3-3-5)
(2)使用要求
①捏刀手势:右手大拇指与食指相对握住刀柄,中指按在刀板右侧稍前方,其余手指助托中指。
②走刀方向:从左向右,以臂动为主,腕部不动保持刀锋角度不变。
③专人专刀:每把玻璃刀经过配镜员使用找准了刃口,形成习惯角度,使用顺手,所以每个配镜员专人保管自己用惯的玻璃刀。
2、划片
用玻璃刀沿模板外缘对圆形毛边眼镜片进行切割的操作称为划片。主要用于光学玻璃材质的镜片(光学塑料镜片用油性墨水笔划出加工界线)。
(1)操作步骤:
①确定加工中心
把模板分清左右向,根据光学中心偏移量要求,对准光心位置和光轴位置后覆盖在被加工镜片的凹表面上,位置的准确与否可在镜片凸表面观察印点与模板上十字线的偏移量。
②划线准备
右手拿刀,姿势见前面介绍,左手将大拇指紧按样板的中央,食指按在镜片的凸表面,两指捏紧,防止划片时模板移动错位。镜片凸表面边缘部分搁在垫有清洁的软性垫的工作台上。
③划片操作
A、玻璃刀的刀头左侧紧贴模板周边,用力九使刀刃切入镜面。由左向右划动。
B、左手配合右手,以大拇指为旋转中心,镜片向逆时针方向自转。
C、右手握刀沿模板边缘划完全程。最佳操作是只有一个接刀点,划痕细而通亮。
(2)划片的质量要求
划线细、割痕深、声音脆、无碎屑、形状准、左右清、光心准、无擦痕。
(3)注意事项
①划片操作是手工磨边工艺中难度较高的一项操作技能,只有通过勤学苦练习,细心体会,不断改进才能熟练掌握。
②沿模板周边划割只能划一次,不能在原痕处重复再划,否则会使第一次划割造成的应力紊乱,又易损坏金刚石刃口。
③有些镜片上留有防护层类物质,会使刀头滑溜,造成划割不良,所以进刀时,要用力刃口切入镜面。
④划片时压力的控制:一般薄片压力小些,厚片大些,力的大小由操作者自我感觉控制,看切割效果而定,不同质地的光学玻璃的硬度、脆性也有较大的差异,要反复试验而定。
3、钳边
用修边钳沿划片切割痕,将多余的部分除去,使被加工镜片与模板形状基本相同的操作为钳边。
(1)操作步骤
①轻击划片切割痕,扩展裂纹深度:
左手大拇指按在镜片凹表面中央,食指、中指托在凸表面,右手握玻璃刀,用刀板轻击划片切割痕的对应面(凸表面),使切割裂纹向纵深扩展。敲击点不能过切割痕内侧,以免在成型镜片上留下敲击痕点。
②钳边准备:
左手持片姿势与上基本相同,只是中指抵住修边钳口控制进钳量,右手握修边钳。
③钳片操作:
A、右手握修边钳。钳口夹住镜片,向下向外用力,达到剪除效果。
B、左手持镜片,大拇指与其余四指相对分布在镜片两表面上,中指控制进钳量,食指与无名指推动镜片旋转配合右手修边钳的动作。
C、左手持镜片循序旋转,右手握修边钳用腕部轻轻转动连续节奏钳剪,直至划片切割痕外多余部分全部去除。形成与模板相同的粗形坯。钳边手势见图3-3-6。

(2)钳边的质量要求:
钳口不过切割痕线,线内不缺口,不崩边。
(3)注意事项:
①钳片时,钳口不要夹得太紧,防止镜片向内裂开破损。
②每次钳片量不要过大,防止用力过大,使镜片断裂。
③钳片要按划片切割裂痕钳,钳口不越线。
④钳片力大小的控制要注意镜片的厚薄,镜片材料的物理性能,灵活掌握。钳边要反复操练,才能熟练掌握。
⑤光学塑料镜片,现在一般都用自动磨边工艺。若采用手工磨边工艺,墨水笔划线后也可直接用剪刀,剪去多余部分,形成粗形坯。
⑥钳片后粗形坏尺寸,宁大勿小,充分保证合适的磨边加工余量。
4、磨边
所需工具:手工磨边机(砂轮机)
1、台式手工磨边机的结构和功能
磨边机的结构型式为卧式,砂轮轴可正反旋转,镜片与砂轮的冷却主要靠泡沫塑料吸满水与砂轮接触来完成。磨边机可完成镜片的粗磨、精磨、倒角和修边等工作。台式手动磨动机结构图如3-3-7。
2、手工磨边机操作
手工磨边分两步。第一步磨平边——磨出与模板完全相同的形状,第二步磨尖边——按镜架类型要求,磨出嵌装的110°尖边。
(1)磨平边
磨平边的目的:划钳工序后,镜片周边粗糙不光滑,形状尺寸与模板不完全符合,经过磨平边的加工,使镜片周边光滑平整,左右镜片形状尺寸与模板一致,提高眼镜配装质量。有些配镜员省去磨平边这步操作,直接磨出尖边,虽省了时间,但左右眼镜片的对称一致性将受影响。
①磨平边的操作姿势
磨边操作姿势根据被加工镜片在磨削时的位置分为水平磨边和重直磨边两种,按操作者个人习惯而定。这里,我们采用垂直磨边操作进行磨平边加工。
操作姿势:右手:食指位于镜片右表面上部,中指位于镜片右表面下部,大拇指按在镜片左表面中央稍下处。
左手:食指和中指的指端按在镜片左表面造近砂轮处。
②磨平边的动作如图3-3-8所示

左右手都靠腕部的转动,将镜片的周边在旋转的砂轮上由上向下塑时针转动磨削,以右手用力为主,左手肋力,连续地分段修磨,完成整个周边的磨边。
③镜片尺寸控制
在磨平边的过程中,要常用模板来检验镜片的尺寸大小及形状的一致性。
④注意事项
A、磨平边时,镜片周边与砂轮的接触要平稳,左右不要晃动。
B、磨边时,镜片经常与模板比较,镜片尺寸宁大勿小。
C、半框加、无框架镜片磨平边时,镜片周边上不能有明显的分段磨削的接痕,切入和退出砂轮时动作要轻,前道的分段接痕需被后道的连续磨削消除,保证镜片周边的平整光滑。
(2)磨尖边
磨尖边的目的:使镜片镶嵌在有框眼镜的镜圈沟槽内,防止镜片受外力及温度变化而脱离镜架。
尖边的角度:镜片配装有框架款式时,镜架周边的尖角约110°±10°。
尖角两夹角边长度的分配:
A.通常中、低度数的镜边两夹角长度相同。
B、高度近视镜片边缘较厚,从配戴的美观,及镜眼距的要求等因素的考虑,两夹角的长度彩不等长度。朝凸表面角边窄些,朝凹表面角边宽些,一般的比例约为1:2(如图3-3-9所示)。
①磨尖角的操作姿势
这里我们采用水平磨边操作进行磨尖边加工。
操作姿势:右手:食指稍弯曲置于镜片下表面左方靠近镜片中央,大拇指置于镜片中央。左手:食指稍弯曲置于镜片下表面左方靠近镜片中央,大拇指置于镜片上表面左方靠近镜边。左右手持片,使镜片呈水平与磨边砂轮接触(如图3-3-10所示)。

②将尖边的动作
将镜片与砂轮有一个倾斜角度的接触,倾斜角度约为35°左右。用左手的大拇指与左手的食指作转动支点,移动右手食指及左手拇指使镜片转动,均匀磨削。
③尖边尺寸的控制
斜边磨至约1/2边厚时(高度近视镜片,前凸面斜边长约1/3边厚)将镜片翻身磨另一条斜边,两斜边的夹角为110°±10°。
④尖边磨制技巧
A.尖边角度:只要改变镜片与磨轮的角度,就能把尖边角度调整为锐角或钝角。
实际上,尖边角加工成110度,然而镜片周围部为弯曲,所以稍带倾斜,因此,第一面多少使尖边角为锐角,而第二面也相同,但略大。尖边宽度的比例取第一面和第二面4:6。
a、赛璐珞及醋酸纤维架
沟深因镜架的粗细差异很大,有时会达到1mm以上,而尖边角需按110o -120o左进行磨削。
b、塑料架
要是尖边太低,镜片容易脱落,所以尖边要稍微竖立,尖边角不应超过110度。
c、金属架与合金架
尖边角度小于110o →镜片容易产生破边。
尖边角度大小110o →镜片容易脱落。
因此,尖边角度应取110o 左右。
对着磨轮,如把镜片放平,尖边角为锐角。
对着磨轮,如把镜片竖立,尖边角为钝角。
B. 尖边宽度的比例
赛璐珞架时,一般沟槽位置在中央。然而,尖边的靠前或靠后,要使镜片厚度从外观上看不突出于前侧,以此来决定尖边的位置。
低度镜片的尖边比例以前后各半也可,但通常前面4成,后面6成为好。
C. 尖边弯度
装架时,尽可能使镜架镜框的弯曲变形在最小限度。从此意义上讲,基本上凹镜片时与第一面平等,凸镜片时与第二面平行,以此来决定尖边的弯度。
D.注意事项
a、磨尖边时,两手配合要恰当,镜片在砂轮表面上平衡均匀转动,用力要均匀,每个斜边的磨削都必须连续旋转几周完成。这样磨出的斜边是平直的,否则,不易控制斜边的平直,斜边结合处就不美观。
b、斜边的角度的控制主要是掌握镜片与砂轮接触的倾斜角度,长期操作会养成习惯姿势,所以初学时一定要严格要求。
c、磨斜边时,一般先磨凸面,然后再磨凹面,尺雨的大小、片架形状的一致性在操作时要时刻控制好,不可掉以轻心,以防出错。
(3)磨安全角,倒棱去峰
①镜片成形磨削后,凸凹表面边缘出现棱角,装配镜是棱角部易产生应力集中而崩边,配戴者受外力冲、撞击后皮肤易被棱边刮伤,所以必须在镜片凸凹表面边缘进行倒边去棱。
②安全斜角的要求:与边缘成30°角,宽约0.5mm(如图3-3-11所示)。
③操作:一般用垂直磨边姿势,把成形镜片的凸凹表面边缘各连续旋转轻磨二周既可。
3.手磨时力的分配与磨削要点
在厚的部分和薄的部分,加力方法要交换进行。
凹镜片时,镜片中央部分逐渐变薄,因此从边缘往中央移动时要逐渐减力。凸镜片时,正好相反,所以,若采用平均加力的磨法,棱角部分易磨圆。
各棱角部分接触磨轮,即使不使力也会多磨,应充分注意。
先平磨剪切后的镜片,直至碎边完全消除为止,再在镜片背面磨出尖边后,最后在镜片前面磨出尖边。
然后,检查镜型设计与镜片形状是否一致,更要对应磨的地方或能磨的地方进行认真确认,完全接镜型进行研磨,同时还得注意镜片与镜型大小是否吻合。
对于带散光的镜片,特别要观察其上部形状是否与镜框一致。磨时应先吻合上部,然后再磨其它,这样才不会出现散光轴误差,或使误差控制在最小范围内。
4.加工完成时的镜片大小与形状
a、塑料架
材质有伸缩性,确认框架沟槽深度后,可与模型板相同或稍许大一点的情况下进行装架。另外,实际上用卡尺来测量沟槽间的距离来决定大小也可。
一般地,先掌握尺寸数据,习惯之后,养成目测尺寸大小的习惯。
用过大的镜片胡乱装进框架的话,架沟不是向外悉起就是镜片容易脱离。
使用旧镜架时,因热膨胀度低,应注意镜片不要比模型板过大。
b、合金镜架
取下前缘的零件,用弯度调整夹出弯度,使之与镜片弯度吻合,这时,如果取也凸缘的固定螺钉进行镜片大小的确认,就必然会与镜框形状产生细微的差异,即使尺寸正合适,也会在构图开头上产生间隙或突起,因此,要在不取掉凸缘螺钉的情况下确认镜片大小。确认镜片大小的要点为:
把镜片上部尖边嵌入顶凸缘的沟、鼻侧、耳侧也平行合入框架沟。
在框架下凸缘具有厚度的中间部位能定下镜片下方位置的话,可认为即是该尺寸大小。
进行一次试装框,如有必要就进行微修整(如有歪曲等现象时,应在这时修整)。
另外,采用沿着模型板忠实地进行加工的方法也行。合金间架时,如出现横长或纵长包住前缘时,螺钉与螺孔难吻合,所以,应按镜框形状进行加工。
再者,在高度镜片等场合,镜片边缘部分厚,所以,边部接触前缘的连接部或太阳穴部,有时会产生前缘不能顺利装框的情况。此时,如让尖边角度较立,从下面看的外观也不佳,所以,要削一部分前缘的内侧,使之有弯度。

第二节 自 动 磨 边

(一)概述
近年来,随着科学技术的发展,模板制作,镜片磨边都以实现机械化自动化。磨边质量,尺寸精度和生产率都有很大提高,手工磨边已逐步被自动磨边所替代。
自动磨边的特点:操作简便,磨边质量好,尺寸精度高,光学中心位置、柱镜轴位、棱镜基底的设定精确,但设备投资大,加工成本较高。
自动磨边按模板的存在形式分为半自动磨边和全自动磨边两种。
半自动磨边是自动磨边机按实物形式的模板进行自动仿型磨削。
全自动磨边是自动磨边机按电脑扫描的镜圈或撑片形状、尺寸的三维数据(无形模板)进行自动磨削。
半自动磨边按操作过程可分为三道工序:模板制作工序、定中心工序、磨边工序。其中定中心工序在前面章节中介绍,本单元着重介绍模板制作工序与磨边工序的操作。
(二)模板制作
所需工具材料:模板坏料、制模机、锉刀、直尺、油性记号笔。
1、模板坏料形状与尺寸
模板坏料是注塑成形的塑料板,经冲压成形,长70mm,宽60mm,板厚1.5mm,四周都倒R38的圆角以避免与制模机立柱发生干涉。坏料中央有φ8的顶出孔,水平线上有两个φ2指示孔,标明模板的近眉框方向(如图3-3-12所示)。
2、制模机的结构、工作原理
(1)结构
图3-3-13为制模机外形图。
制模机上部为镜架工作座。由连体夹子、前后定位板、坐标面板、夹紧螺丝等组成。
制模机中间部由三大部分组成。
①模板工作座:由定位钉,模板顶出杆、顶出按钮等组成。
②切割装置:由曲柄滑块机构和刀具组成。
③操纵机构:由压力调整装置,模板大小调整装置,模板基准线轴位调整装置及操纵手柄等组成。
制模机下部封闭在箱体内,由电机、带传动机构、齿轮传动机构等组成。

(2)制模机工作原理
模板机内有两个电动机,一个电动机通过带传动带动曲柄滑块机构连接的刀具作高速上下往复运动进行模板的切割,另一个电动要通过齿轮传动机构同时带动镜架工作座和模板工作座作逆时针旋转,由于两个工作座的齿轮传动比一致,所以能同步旋转,保证了模板与镜圈的一致性。
3、用制模机制作模板的操作步骤:
(1)放置模板坏料
取一块模板坏料放置在模板工作台上,模板定位孔镶嵌在模板工作座的定位钉上,模板的顶出孔镶嵌在模板顶出杆上,垂直线的指示孔朝里。
(2)镜架的定位
①镜架的定位
A、将镜架两镜腿朝上放置的镜架工作台上,镜架的眉框处朝向前后定位板。镜架工作座上有纵、横坐标的刻度线。以确定镜架的位置。
B、转动定位板位置调节螺母,使定位板位置按需前后移动,当镜圈的上下边框所处的纵向坐标刻度值相同时,则镜架的纵向位置已调好,保证了基准线位于上下边框的中间。
C、手扶镜框左右移动,当右(左)眼镜圈的左右边框所处的横向坐标刻度值相同时,镜架的横向位置也已调好,保证了镜圈的几何中心与模板的几何中心一致。
②镜架的固定
A、镜圈被固定的位置:
鼻侧、颞侧、眉框、下边框。一般鼻侧夹紧螺杆可直接夹在鼻梁上,颞侧闪紧螺杆在颞侧镜框的庄头处外侧,前后定位板限制了眉框处变形、移位,连体夹子的两夹特点,夹在镜圈下边框,通过五点固定,基本上消除镜架的移动和镜圈的变形。
B、镜架的固定:
右手先后旋紧各夹子相关螺杆。在旋紧螺杆时,左手扶镜架,保证不让镜架移位,以减少模板误差。
镜架在制模机上的定位与固定状况见图3-3-14。

(3)切割模板
①操纵手柄板到预备位置(ON)。
②把仿形扫描针嵌入镜圈沟槽内。
③把操纵手柄板到工作位置(CUT)。模板机开始工作,仿形扫描针绕镜圈旋转一周约30秒钟,完成模板制作。
(4)修整模板
①模板切割完毕后,把操纵手柄板至停止位置OFF。
②按下顶出按钮,使模板被顶离模板工作座,取下模板与模板坏废料。
③用钢锉对模板进行倒角,防止其刮伤镜架镀层,然后压入镜圈,对光检查吻合程度,进行微量整修,保证模板与镜圈的完全吻合,松紧适度。
4、注意事项
(1)模板形状,尺寸大小是保证磨边质量的关键,所以制模机的压力调整装置,模板大小调整装置等不要随意变动,否则调整很困难。
(2)在固定镜架时,颞侧边框上下不能加力,否则会影响镜圈的弯度,使模板与镜圈形状发生变化。
(3)目测确定镜架的位置,要观察镜圈的四周最在水平和距离和最大垂直距离处切点的坐标刻度值,要上下对等左右对待。
(4)模板镶嵌入镜圈检查无误后,在取下模板之前,请用油性记号笔,标上鼻侧、近眉框的标记,以免差错。
(三)自动磨边工艺
所需工具:自动磨边机,手修磨边机、模板、定中心仪、真空吸盘(双面粘贴盘)。
1、自动磨边机的结构
图3-3-15为自动磨边机的外形图

自动磨边工艺中的磨边是采用成形法磨边,金刚石砂轮的表面就按镜架框槽沟形状110°角制作好,所以倒角匀称磨边质量好。为了提高磨边效率,自动磨边机砂轮采用粗磨、精磨、倒角等组合砂轮。
目前使用的自动磨边机,型号众多,外形相差很大,但这们的机械结构,工作原理基本相同,差异不大。
2、自动磨边机的各类调节装置
(1)压力调节装置
磨削压力大,磨削量大,提高了生产效率,但砂办寿命将显著缩短。磨削压力的大小,随镜片的硬度及厚度等不同作调整,大致的标准是磨削时无火花产生。
(2)镜片类型调节
光学玻璃与光学塑料镜片的基体硬度相差很大,所以磨削时,磨削压力也应有所区别,一般磨削光学塑料镜片应减轻磨削压力,部分自动磨边机除了磨削压力作变化外,还有玻璃、塑料的不同专用砂轮,来提高加工效率和磨削质量。
(3)镜片磨边尺寸调节
根据镜架的种类(塑料、金属)不同,镜片磨边尺寸可通过尺寸调节装置使靠模砧作上下微量调节。向上移,使被加工镜片尺寸放大,反之则小。
(4)倒角种类及位置的调节
考虑镜架的种类(有框架、半框架、无框架)。镜片的屈光度,装架后的美观等因素。调整镜片进入组合砂轮的成型V槽的位置,来达到所需尖角边(平边)的要求。倒角的种类及位置调节见图3-3-16。

2、自动磨边机的操作步骤
由于磨边顺序是自动转换,磨边质量由机器保证,所以在自动磨边机上进行操作,重点是模板与镜片的装夹和磨削加工前各控制调节按钮的预选,这些都将直接影响被加工镜片的磨边质量,因此要给予重视。
(1)模板、镜片的装夹操作
①开启电源开头,自动磨边机处于待工作状态。
②把合适的模板安装在左边模板轴上,安装时,模板的上侧指示孔与轴上红点标记对准,确认左右无误后,嵌入轴上的两定位销上,用压盖固定。
③把定中心仪确定的安装橡皮真空吸盘的镜片嵌按在镜片轴的键槽内,安装时,像皮真空吸盘铜座的红点标记与轴上的红点标记对准,用手动或机动的方式,使镜片夹紧轴上的橡皮顶块夹紧被加工镜片的凹面,手动夹紧时,夹紧力要适中,过大,镜片易夹裂,过小,磨削时镜片易移滑。
模板和镜片的安装见图3-3-17和3-3-18。

(2)镜片材料的设定操作
目前大部分自动磨边机都有镜片材料(光学玻璃、光学塑料)选择按钮,来保证磨削质量与效率,操作时根据被加工镜片的材料进行选择。
(3)镜片加工尺寸的调整操作
由于模板尺寸通常比镜框槽沟略小及砂轮的磨损等因素。所以设定镜片加工尺寸比模板稍大,需要根据经验进行微调。
加工光学玻璃镜片的情况
①金属框架:约+0.3~+0.5mm
塑料架:约+0.8~+0.1mm
②加工光学塑料镜片的情况
金属框架:约+0.8~+1.0mm
塑料架:约+1.3mm
③磨平边时约+1.8mm
(4)磨削压力的调整操作
磨削压力出厂时已调好,操作时可按使用说明,选择一个最佳值。
(5)倒角种类位置的调整操作
①操作时,根据有框架、无框架、半框架,选择尖边或平边按钮;
②根据镜片周边厚度,设定尖角在周边上分布的位置,有些自动磨边机可自动判断,不需预设。
(6)加工顺序的设定操作
如果要进行自动磨边顺序:粗磨→精磨→倒尖角边(平边),则选择联动开关,否则选择单动开关。
(7)磨边启动操作
装夹好模板、镜片后关好防护盖,做好各项预定调节工作,自动磨边的主要手工操作阶段结束。按下磨边启动按钮开关。
带电脑控制的仿型自动磨边机,按下启动按钮后,摆架会自动移动到粗磨区,下降开始磨削。
GS-75型自动磨边机略台摆架手柄向左移动并降下摆架使粗磨位置调整定位销进入导槽,从而控制摆架的轴向位置,使镜片的周边在砂轮的粗磨区进行磨削。
(8)监控自动磨边过程
启动后,镜片由摆架带动向下与磨边砂轮接触进行磨削,镜片轴低速旋转,当磨削至模板与靠模砧接触后,镜片轴以顺序逆转(一正一反)方式依次进行磨削,减少空行程,提高磨边效率。
当镜片基本成形后,镜片轴朝一个方向连续旋转进行光刀精加工,光刀完成后,摆架自动抬起使镜片脱离砂轮,并自动移动到倒角V形槽成形砂轮上方,然后自动向下,使镜片进入倒角磨削。
先进行倒角粗加工,镜片轴以一个方向间歇旋转,当V形尖角边基本完成后,镜片轴连续向一个方向旋转进行倒角精加工,磨边全过程结束后,摆架自动抬起,使镜片脱离砂轮的V形槽,并向右移动到原位,磨边机自动关机停转。
(9)卸下镜片,倒安全斜角操作
自动磨边结束后,打开防护盖,按下松开按钮或旋松夹紧块,卸下镜片,并在手磨砂轮机上对镜片的凸凹两边缘上倒出宽约0.5mm×30°的安全倒角。
(四)注意事项
1、老型号GS-75自动磨边机之类的镜片加工尺寸的调整装置的螺旋结构存在回程误差,当刻盘向正方向旋转时,置于要求的尺寸位置即可,但当刻盘向负方向旋转时,要将刻盘过量旋转,然后再向正方向旋转至要求的尺寸位置,以消除回程误差。
用数码显示的新型自动磨边机,则直接在控制键上,健入所需增减尺寸,不必考虑回程误差。
2、为了使粗磨区砂轮平均磨损,在使用中旋转调节砂轮粗磨区位置旋钮或键入位移指令,使磨削位置左右移动,提高粗磨区砂轮的寿命。
3、加工中,冷却水要充分流动。冷却水过少,会出现火花,使金刚石砂轮的寿命、锋利度会显著下降,同时还会引起镜片破损。冷却水过多则飞溅出盖板,影响加工环境的整洁。
4、冷却水要经常更换,减少水中的磨削粉末对镜片表面质量和砂轮寿命的影响。更换冷却水时,请同时清扫喷水嘴和水泵的吸水口,保证工作时冷却水的顺畅流动。
5、真空吸盘(粘盘)使用时,不要沾上磨削粉末,否则安装时会擦伤镜片。磨削完成后装配在镜架上,在镜片尺寸与镜框尺寸大小完全一致前不要卸下真空吸盘(粘盘),若镜片尺寸稍大时,则可重新上机器进行二次研磨,真空吸盘(粘盘)不移动,光学中心位置不会改变。
6、经常对自动磨边机进行清洁保养工作,随时擦去机器上的灰尘和镜片粉末、对滚动、滑动的轴承处按保养说明,加注润滑油,保证机器灵活正常工作。

第三节 特殊镜片的磨边

一、棱镜片
开出处方的棱镜值越大,镜片光轴和视线的斜度越大,像差也越大,磨棱镜片时,由于像散、色像差等成为像质下降,视力低下的原因(每1Δ约下降0.03)。在制作上,需把这些诸象差控制在最小范围内进行加工。
具体注意点:
正确再出处方的棱镜值
减少诸像差
外观
用焦度计测定棱镜片
一般方法是让镜片后面与焦度计光轴正交,测定棱镜量。
尖边位置的决定
a、负镜片的情形
尖边位置与镜片斜度(视线和光轴的斜度)
左:是棱镜处方的负镜片,尖边磨在外侧,视线与镜片前面正交(视线与光轴的倾斜小)
右:是棱镜处方的负镜片,尖边磨在内侧,视线与镜片后面正交(视线与光轴的倾斜大)。
负镜片时,如只考虑主注视线和光轴的斜度,那么,可认为尖边的位置如图3-120的左图,即与镜片前面平行。位在此需注意的是,用焦度计测定时的棱镜量为镜片后面与焦度计的光轴垂直相关的状态。另外,负镜片时视线与屈光度的重要面(度数较大的面)正交,或减小其斜度而进行尖边位置的决定,这一点在所定棱镜量的时候,对减轻诸像差认为是很重要的。因此,负镜片应象图3-120的右图那样,按镜片后面来决定尖边位置更好一些。
这种情况下,B最好,C尚可,A原则上不佳。
A时,用途少,但在其底内方的外观等方面,如试用上没问题,以前缘内连接线为基点,把前缘部稍往外曲,有时也是有使用的。
C时,屈光度及棱镜度为低度时,这种尖边位置可以说镜片的前面和后面均对视线不会形成过分的斜交,在戴镜时往往不会出现不适感,可认为尚可。
B时,在棱镜度数上,减轻诸像差等方面都算得上为较好的尖边位置。可以说是与眼睛检查时的检验镜情况相同,认为能忠实反映处方的内容。
可是,按此进行实际加工时,必然会出现问题,镜片基底侧的边缘厚会突出于前缘的外侧,影响外观美感的效果。
因此,考虑这点时,采用上述的方法也不适当,这种情况下,即使不能满足光学的要示,而在某种程度上讲也是不得已的。
采用的尖边位置如下:
D<-3.00D 如图3-121的B,用后面尖边
-3.00dD>-6.00D 如图3-121的A,用前面尖边
考虑各种因素有必要进行上述的划分,再者要确认下列条件后,调整尖边位置。
FPD和PD的关系(偏心量)
镜框尺寸的口径
使用镜片的折射率
使用的镜架形状
这是出于优先考虑外观的加工方法。
另外,无屈光度的高度数棱镜片等情况时;
一般欲采用B的尖边加工方法,考虑外观原因,而进行A的尖边加工,这样处方度数与实际装戴时的光学作用不同,会产生球面度数,散光度数,棱镜度数等方面的变化。
因此,某一厂家想按进行A的尖边加工,但订货时,要把B→A的镜片产生的斜度部分换算之后再进行设计。
高度棱镜的情况下,加工时必须按各个订货要求具体制作。
订货例 DPt(V) DPt(H) 轴 Pdpt 基底
(1)处方 -6.00 10.0 0o→B
测定值 -5.80 -5.40 90o 9.81 0o→A
用焦度计测定的度数(加工完成后)
(1)处方 0.00 10.0 0o→B
测定值 +0.22 +0.40 90o 9.78 0o→A
用焦度计测定的度数(加工完成后)
因此,订货度数与加工完成后的度数有差异,但是,如前所述,可认为镜片斜度设计不同的缘故。
b、正镜片的情形
在正镜片时考虑:
(1)在正确再现用焦度计测定时棱镜值的这点上,沿后面弯曲定尖边位置。
(2)正镜片的屈光度主要的是第一面,让这个面与视线正交,可减轻诸像差,即尖边沿着第一面进行加工。
正镜片时,(1)和(2)的方法究竟哪个最合适呢?在光学上仍然是优先使视线对弯曲强的面直交,即以(2)的前面弯曲的尖边位置设定为佳。
另外,在外观上看也不会出现镜片从前缘部向外突出。
c、近用眼镜的情形
向近方注视时,会产生视线辐凑,因此,需力求让左右的辐凑视线和镜片弯度深的一面垂直相交。
基底内方
基底内方时,不论是负镜片还是正镜片,都要使尖边与镜片的前面弯曲吻合。
负镜片→与后面弯曲直交
正镜片→与前面弯曲直交
基底外方
让尖边跟镜片后面弯曲吻合
二、高折射率镜片
高折射率镜片硬而脆,难以用陶瓷磨轮磨边,需用金刚石手磨机进行磨边。
高折射率镜片含有钛、铅等元素,所以缺乏弹性,在有一定温度时容易产生破损。因此,研磨时注意比一般镜片须多用冷却水。另外,还需注意两点,装架时,如果温度变化急剧,镜片容易产生龟裂,二是材料硬而脆,不能撞着碰着。
三、变色镜片
因含有金属物质,所以跟一般镜片相比,材质较硬。因此,磨边应跟(2)高折射率镜片同样,采用金刚石手磨机为好。
但须注意:金刚石磨轮比陶瓷磨轮的磨削力强,往往会出现磨得过多的情况,影响尺寸,达不到对镜框的吻合程度。

第四节 一般装配方法

一、各类塑料镜架的热温效应
1、醋酸纤维架
(1)软化温度为60~75℃,整形温度80℃。
(2)不易燃烧。
(3)收缩性较小。
(4)反复加热后,其材质变脆。
2、环氧树脂镜架
(1)软化温度为80℃,整形温度在100~120℃。
(2)温度在350℃以内,不易燃烧。
(3)收缩性极差,经加热可恢复至原状。
(4)急剧冷却时,材技变脆。
3、玳瑁镜架
(1)导热性非常地迟钝。
(2)收缩性极小。
(3)反复加热后,材质干燥产生龟裂。
(4)加热时,最好用蒸汽加热或先用蒸汽加热后再用热风加热。
二、各类金属镜架的性能
金属镜架主要是由铜全合金、镍合金和贵金属等制成。金属镜架的材料要求具有一定强度、柔软性、弹性、耐磨性、耐腐蚀性和重量等。并在基体材料表面进行各种加工处理,如镀钯、镀镍、镀铑、镀金以及包金等等。所以,金属镜架可按材料和制造方法分为K金架、金包架、镀金架、钛材架和超弹架等。金属镜架的性能可随所使用的材质的不同而有所不同。但金属镜架产品的性能要求主要有机械性能、金属表面质量、外观质量和各部位的装配精度等,均需达到眼镜架国家标准的要求。有关金属材料的性能特点请参阅基础知识部分。
三、镜片、镜架的弯度
眼镜片的弯度是指镜片表面的弯度。眼镜片的前表面称为凸面,后表面称为凹面。球面镜片表面弯曲度是由两个不同曲率半径的圆球表面的一部分所组成。但镜片表面弯曲度不用曲率半径的大小来表示,而是用曲率半径的倒数,即换算成镜度(D′)来表示。镜度越大,镜片的弯度也越大。反之,则相反。因为镜片的顶焦度与镜片的凸面和凹面镜度有关。所以,镜片的顶焦度不同,其弯度也不同。在加工制作眼镜时,通常是以镜片的凸面为基准面来进行磨边加工。
眼镜架的弯度是指镜圈的弧度。各类不同材质、款式和形状的镜架均有一定的弧度。通常,镜架的弯度是以镜度5~6D′为基准来进行设计加工,其目的是为了配合装配镜片、使镜圈的弧度与镜片的弯度相吻合,装片后镜架不变形,且镜片在镜圈中所受应力均匀。
四、烘热器的原理及使用
可参看第五章整形与校配中烘热器的使用
五、装片加工
装片加工是指将磨边后的镜片装入镜圈槽内的过程,称装片加工。材质不同的镜架其装片加工的方法也不同。金属镜架是将镜架桩头处连结镜圈锁紧管的螺丝钉打开,把镜片装入镜圈槽内,然后,再将螺丝上紧使镜片固定在镜圈槽内。塑料镜架是利用其热软冷硬的特性将镜圈加热变软,随即将镜片装入镜圈槽内,待冷却收缩后,使镜片紧固的镜圈槽内。
1、塑料镜架的装片工序。
(1)要求
①严格控制加热温度,避免烤焦镜架。
②镜身和镜圈不得出现焦损、翻边、扭曲现象。
③镜片形状、大小应与镜圈相吻合,不得出现缝隙现象。
④左右眼镜片和镜圈的几何形状要对称。
(2)工具
眼镜专用电热烤炉、电热吹风器或煤油灯等。
(3)操作步骤
①装片加工前的检查
装片加工前,需要对照配镜处方对镜片度数、散光轴位、水平方向偏差、垂直互差以及镜片表面、形状、棱角、倒角状况等进行检查。同时还要对眼镜架进行检查。主要包括左右镜圈的形状、大小是否一致,以及有无变形等进行检查。
②将电热器接通电源,打开开关、进行预热。
③左手持镜架,均匀地加热镜圈,但不要加热鼻梁部分。
④用右手手指轻轻弯曲镜圈上缘部分,当镜圈加热至能自如地前后弯曲时,将镜圈弯曲成一定的弯度。
⑤这时,将镜片从鼻侧放入镜圈槽内,慢慢地用力向耳侧将镜片全部装入镜圈槽内。
⑥确认镜片是否全部、准确地装入镜圈槽内。
⑦用自来水冷却镜架,以固定镜片。
(4)注意事项
①使用电炉丝或煤油灯加热时,勿将镜架靠近火源,以免烧焦或燃烧。
②如遇镜架烧焦燃烧时,立即吹熄或放入水中,不得随意乱扔。
③使用电热器后,应随手关掉电源开关。
2、金属镜架的装片工序
(1)要求
①镜片外形尺寸大小应与镜圈内缘尺寸相一致。
②镜片的几何形状应与镜圈的几何形状相一致,且左右眼对称。
③镜片装入镜圈槽内,其边缘不能有明显缝隙、松片等现象。
④镜圈锁紧管的间隙不得大于0.5mm。
⑤镜片装入镜圈后,不得有崩边现象。
⑥镜架的外观不得有钳痕、镀层剥落以及明显的擦痕。
(2)工具
螺丝刀、尖嘴钳、调整弯度钳以及各种用来调整框缘钳等。
(3)操作步骤
①检查左右眼镜圈的几何形状是否对称,如发现差异之处,需进行整形调校。
②如带有眉毛的金属架,先将眉毛拆下来与镜片上缘弯度进行对照是否相吻合。当两者的弯度不符时,加热眉毛使之与镜片的弯度相一致。
③检查镜圈的弯度与镜片的弯度是否相吻合,如两者的弯度不符时,调校镜圈的弯度使之与镜片的弯度相一致。
④割边后的镜片尺寸大小应比镜圈内缘尺寸略微大一点,以便调整至恰好装入镜圈槽内。
⑤打开镜圈锁紧管螺丝,但无需将螺丝全部打开,少许留几扣,然后将镜片装入镜圈槽内,检查镜片与镜圈几何形状及尺寸大小是否完全吻合。如果吻合,可轻轻将螺丝拧紧。
⑥镜片装入镜圈后,需按照上述要求进行逐项地检查,确认是否完全符合要求。如发现明显缝隙,镜片松动等现象,应及时调校修正或重新换片加工。
(4)注意事项
镜圈锁紧管螺丝的松紧程度一定要适当,在操作时,不能用力过大,否则,螺丝过紧是造成镜片崩边或破损的主要原因。

第五节 抛光机、自动开槽机的使用

一、抛光机
1、抛光机的用途
抛光机是用来抛去光学树脂片和玻璃片经磨边后,磨边机砂轮所留下的磨削沟痕,使镜片边缘表面平滑光洁,以备配装无框或半框眼镜。
2、抛光机的工作原理
抛光机是由电动机和一个或两个抛光轮所组成。由电动机带动抛光轮高速旋转,使镜片需抛光部位与涂有抛光剂的抛光轮接触产生摩擦,即可将镜片边缘表面抛至平滑光亮。
抛光机有两种类型。一种是沿用眼镜架抛光机经改装而成,可称为立式抛光机。抛光轮材料使用叠层布轮或棉丝布轮。另一种是新近设计的镜片专用抛光机,称直角平面抛光机或卧式抛光机(如图3-3-19所示)。其特点是抛光轮面与操作台面呈45°角倾斜,便于加工操作,且抛光时,镜片与抛光轮面呈直角接触,免除了非抛光部分产生的意外磨伤。抛光轮材料选用超细金刚砂纸和压缩薄细毛毡。超细砂纸用于粗抛,薄细毛毡有专用抛光剂用于细抛(如图3-3-20所示)。
3、抛光机的使用方法
(1)工具:抛光机、抛光剂
(2)操作步骤
①粗抛:
A、首先,逆时针旋转抛光轮螺纹棒,在其圆盘的下面装上薄细毛毡,上面装上超细砂纸,用超细砂纸粗抛需抛光表面。
B、双手手持镜片,使镜片与抛光轮面呈直角状态,然后轻轻接触进行抛光。
②细抛:将超细砂纸换下来,加装薄细毛毡抛光轮并均匀地涂上抛光剂,然后与粗抛同样的手法进行抛光即可,(如图3-3-20)(注:玻璃镜片抛光时,只需要超细砂纸进行抛光即可)
4、注意事项
(1)操作时应双手拿住镜片,以免镜片被打飞。
(2)操作时镜片和抛光轮不能用力接触,以免将镜片抛焦
(3)操作进应配戴防护眼镜和防尘面具。
(4)不使用时应拔掉电源插头。
二 自动开槽机
1、自动开槽机的用途及各部位名称
自动开槽机是用于树脂镜片或玻璃镜片经磨边后在镜片边缘表面上开挖一定宽度和深度的沟槽,以备配装半框眼镜之用(如图3-3-21所示)。
2、镜片槽型的选择
如图3-3-22所示,镜片槽型有三种类型。在开槽之前,首先要确定槽的类型,提起调节台,按照槽的类型设定调节台后面的弹簧挂钩。
(1)中心槽


适用:边缘厚度相同的薄镜片,远视镜片或轻度近视镜片。
设置操作:按照图3-3-23进行操作。
①提起调节台,将弹簧挂钩插入最下面的标有“C”记号的两个联结点。
②将中心销插入两导向臂的中间。
③将定位器旋到中心位置。
(2)前弧槽
适用:高度近视镜片,高度近视及含高度散光镜片。
注意:槽的位置与镜片前表面的距离不小于1.0mm。
设置操作:按照图3-3-24进行操作。
①提起调节台,将弹簧挂钩插入“F”点和“C”点的孔中。
②移开中心销,使其悬空。
③夹紧镜片慢慢放到下面的镜片放置台上,转动镜片至寻找到镜片边的最薄位。
靠拢两导向臂,转动定位器,使镜片移到需开槽的位置上。
(3)后弧槽
适用:高度远视镜片,双光眼镜片。
这种槽型一般情况下很少使用,但双光镜片选择该槽型很方便。
设置操作:按照图3-3-25进行。
(4)调整“中心槽”型位置
本机还可调整“中心槽”型的位置,若将槽的位置靠近镜片的后面时,可顺时针转动调节旋钮。若将槽的位置靠近镜片的前面时,逆时针转动调节旋钮即可(如图3-3-26所示)。

3、自动开槽机的使用方法
(1)工具:NG-5自动开槽机。
(2)操作步骤:镜片槽型设定之后,按以下步骤进行开槽。
①深度刻度盘须调到“0”位,两个开关都在“OFF”位置。
②利用附件加水器,用水充分地润湿冷却海绵块。
③按图示方向夹紧镜片,将机头降低到操作位置。
④打开导向臂,镜片落到两尼龙导轮之间,切割轮之上。打开镜片开关至“ON”位置,使镜片转动1/4转后,检查确定槽的位置是否恰当。然后再打开切割轮开关,并调节槽的深度刻度盘确定槽的深度。
⑤大约40秒后,切割的声音发生变化时,表明开槽完成,关闭切割轮开关后再关闭镜片开关,抬起机头。
⑥如果需在玻璃等较硬材质的镜片上开槽很深时,先将开槽深度设置所需的一半进行开槽,然后再将开槽深度设置所需的深度即可。
4、注意事项
(1)开槽机的切割轮前方固定有一小排水管,同时配制有一个塞子以仿偶然的喷浅,需经常拔动塞子,防止过多的积水使轴承锈蚀。
(2)每日取出海绵清洗干净,使用前需注入水充分浸湿海绵,当海绵用旧后及时更换。
(3)使用前应给各转动轴部位上润滑油,并经常保持清洁。
(4)重新更换切割轮时,应先断开电源插头,然后在抽的小孔中插入一细棒,再旋开轮盘的十字槽头螺丝钉。

第六节 特殊镜片的装配加工方法

在本章的加工制作方面,以基本加工法为基础,使之能充分理解各种特殊眼镜的特征。并在此基础上使各种特殊镜片能按处方笺正确进行加工调整,而且镜片根据其特性能充分发挥其作用。在此详细阐述加工的镜片特性,加工顺序和其他注意事项等。
一. 多焦点镜片的装配加工方法
(一)、二重焦点镜片(双光镜片)
1-1各种型号的镜片形状(图4-1)
另外,尺寸表示及称呼由于厂家不同而有差异。
1-2模型板制作
Δ使用自动靠模机时
①在机器上的设定与一般单焦点镜片相同
②因R、L要一块一块制作,所以用右镜框制作两块模型板。
*模板制作后,装进镜框,检查左右是否均衡:
水平基准线的高度左右是否对称
水平基准线角度左右是否完全水平
几何中心的位置左右是否对称
是否同镜框吻合。
*左右不对称时,就右边用右镜框,左边用左镜框来自制作模型板(左边模型板制作比较困难,应充分注意测定上下、水平位置及框架的固定,以保持正确性)。
Δ手工制作模型板时
①划线一般与单焦点相同
②分别制作R、L
③剪裁
④装进镜框,按上述的项目进行检查,看是否左右对称
⑤按已讲述过的方法,标记下水平基准线和几何中心。
1-3镜片印点和镜片设计
Δ小片界线为直线的类型,A-25,A-28,S-25等
打出远用中心的印记号(注意光学中心,散光轴等的正确性)。
从小片的界线上划出延长线(用极细的油性签字笔)。
在切口的A、B部印上小印点。
使AC=BC,印出C点。
检查远用中心印点与小片界线的延长线是否平行。
Δ小片界线为曲状的类型,B-25,B-28,S-25等。
与上述操作基本相同。但由于小片形状不同,C的印点应是从连接AB点线上的中点划垂线,与界线的相交点。
*镜片上的印点有时有的厂家已经标记好了的。
1-4偏心操作(光学中心的设定)
(例)一般设计
Δ采用远用中心还是采用近用中心:
是远用为主体还是近用为主体,要确认其使用频度。
确认远用度数的强弱,近用度数的强弱。
例)、R-3.00DS ADD 3.00DS
L-3.00DS ADD 3.00DS
例)、R+0.25DS ADD 3.00DS
L+0.25DS ADD 3.00DS
例)、R-4.00DS ADD 3.00DS
L-4.00DS ADD 3.00DS
若以近用中心为主体制作时:
在二重焦点的情况下,以远用光学中心为准,近用光学中心各自向内偏2.5mm的情形较多,这样,如按近用中心制作,近在PD为62mm,而远用PD就成67mm,67mm—64mm=3mm,偏离中心3mm,即在远用部产生P1.2ΔBIN的作用,最终形成两眼离散的效果,眼睛容易疲劳(假设眼位正常)。
*由此,无论采用什么方法,都是为了把棱镜误差控制在极小范围内而进行偏心操作(使棱镜度远用BO>BI,近用BO主片远用度数>小片近用度数……远用PD为主体。
主片远用度数=小片近用度数……远用PD为主体。
主片远用度数<小片近用度数……近用PD为主体。
Δ以近用中心优先进行偏心操作时
①水平方向的偏心操作
在按处方笺的近用PD加工成的左右模型板上用签字笔打上印点,划出垂线(因R、L的PD有时不同,可分别在左、右上记印,划垂线)。
(实际上,有时会出现左右不对称的情况)
例:近用PD R 32
L 33
在镜框里嵌上R、L模型板
用直尺的基点0对准连接部中心点,R在32mm的地方,L在33mm的地方打上印记,各自引垂线。
②小片界线高度的设计
按R、L确认预先测定的高度(一般从框架下部算多少mm高),在①划出的垂线上设定所测定的高度。
指的是到框架下端的高度(严格地讲,应到镜片尖边的顶点)。
要使垂线与高15mm水平线的交点A、A′,正好相当于小界线的中心点
Δ以远用中心优先进行偏心操作时
①水平方向的偏心设计
预先在镜片的远用光学中心打印点,实际测量的家长小片的界线中央与远用光学中心之差(向内偏的量)。
以处方笺上的远用PD在R、L各自制成的模型板上用签字笔打印点(C、C′)。
再从C、C′点偏向各自内侧(鼻侧)2.5mm的地方打印点(D、D′)。
从D、D′点划垂线……方法与上述相同。
②小片界线高度设计
按所定的高度在垂线上打印点,再与水平基准线平等划横线。
点A、A′相当于小界线的中心点。这时,对R远用光学中心在距A点的耳侧2.5mm地方,为33mm,对L远用光学中心在距A′的耳侧仍是2.5mm的地方,为34mm(远用中心的位置按处方为R-33mm,L-34mm,就完成正确的设计)。
1-5 裁剪的设定与裁剪
在掌握前述1-3的镜片印点设计及1-4模型板的偏心操作设计,再配合本栏内容进行裁剪设定(使用自动磨边机)或裁剪(手工磨边)。
Δ使用自动磨边机的裁剪设定
让镜片上的A点,B线正与模型板上的A′点B′线相重合。
这样地重合,吻合A和A′,B和B′,固定找轴 ,划镜型外周,剪裁掉多余的部分。
Δ手工磨边的剪裁
①重合印点情况与使用自动磨边机的情况相同
②用金刚刀进行裁剪。
1-6 磨边
手工磨边时,因近用小片是火石玻璃,镜片质地坚硬,要牢牢握住镜片,多加些水,稍使劲抵住磨轮进行磨边(这时,若过度用劲会使镜片造成崩裂,要注意)。
其它按第三章第五节的磨边要领进行研磨,只是手磨修整部分稍多加工一些。
1-7 手磨操作的微量调整(按RAL容许误差的微量调整)
在用自动磨边机完成磨边后,或通过手工磨掉划片的崩缺后按下列各项进行检查,最后进行手磨调整及微量修正。
Δ检查内容(左右镜片对称、非对称部分的检查):
①左右小片的高度是否符合处方要求。
②左右小片的内偏移量是否符合处方要求。
③左右小片的界线是否与水平基准线平等。
Δ微调整及微量修正的手磨操作要点:
①如果左右都对称,就用均等力对镜片进行尖边加工,磨削时要注意尺寸的正确。
②小片高度的微修正。
小片高度左右都高时(1mm内的误差),就对镜片下方多磨,磨时要注意确认大小尺寸,按所定高度加工。
小片高度左右各异时(左右之差在1mm内):
例)与所定高度相比,R略高、L稍低时
R……多磨镜片下部
L……多磨镜片上部。
③小片界线中心点位置距鼻宽中心左右不同时(1mm内的误差):
例)与所定的PD相比,RPD稍宽,LPD吻合时
R……只磨镜片的鼻侧,直至调整到吻合的PD。
L……进行均匀的手磨加工
④小片界线左右都与水平基准线不平衡时:
R……对水平基准线,鼻侧高耳侧低
L……对水平基准线,鼻侧低耳侧高的情形。
R镜片(对模型板,按点线图形放置镜片)
L镜片(对模型板,按点线图形放置镜片)
对C和D的部分多磨,磨掉超出实线的点线部分,使之与实线吻合。
实线(模型板形状),点线(镜片形状)。
1-8检查
整体检查按第三章第七节进行,这里再增加下述检查项目(外观检查为主):
①远用中心的位置
R、L是否都为处方上所定的PD(按的家长中心设时时,与处方多少有出入)。
R、L是否上下方向都没有出现误差。
②近用小片分界线
R、L是否都与水平基准线平行
R、L是否都为处方所定的高度
R、L界线的中央点是否都按处方要求、离鼻宽中心都是正确距离(按远用中心设计时,与处方多少有出入)。
③其它检查与一般普通镜片相同。
1-9 EX镜片
①设计
EX镜片,主片光心和小片光心在水平方向都处在同一位置,所以一般设计方法为:
主片度数>小片度数时,以远用PD为主体。
主片度数<小片度数时,以近用PD为主体。
另外,还有采用远用PD与近用PD中间值的折衷(常用PD)方案。
②磨边
远用部分与近用部分的镜厚有差别,在分界的地方产生有梯状差,要让镜片尖边位置一致,从此意义上讲,要优先考虑近用部分尖边的位置,后让远用部分去吻合它。
如右图,在近用部分稍靠近第一面的地方设定尖边位置,然后,在与第二面平行的地方设定远用部的尖边。
另外,远用部分两侧边厚的地方,用自动磨边机容易研磨得过量,在多数情况下有碍于正面的外观,因此,镜片应该稍微磨大一点,然后对第二面进行修磨,在EX镜片的情形时,应进行手工修磨,使分界线处于水平,左右镜片都在一直线上。第二面的远用部,近用部都为相同弯度,第一面的近用部加入度越高,表面越凸,所以与远用部相比,其弯度更弯(装框时要注意)。
1-10 巴约卜类型镜片
①设计
在近用小片两侧划垂线A、B,AB中点与小片界线相交点为C,以C点为基点,按已讲过的方法进行设计。
1-11 克里卜托克类型镜片
①设计
在近用小片两侧划垂线A、B,AB中点与小片界线相交点为C,以C点为基点,按已讲过的方法进行设计。
(二)、三重焦点镜片
2-1类型
有多种类型,镜片形状各异。
2-2磨边加工方法:
磨边加工方法的各操作程序可以同已讲过的二重焦点镜片的加工方法相同。
不过这里所讲的高度是用中间度数的界线作基准,通常测定中间度数的界线在瞳孔下部位置,而二重焦点镜片的高度是到下眼睑,所以稍有差别。
以远用为主使用时,三重焦点小片高度在瞳孔下部,也可或高或低地进行设计。前面已多次讲到三重焦点镜片的磨边加工方法、操作程序、注意事项,只要忠实地按照这些方法加工,就可得到正确而精度高的镜片。
(三)、派里拉克斯渐进多焦点镜片
3-1派里拉克斯(以下简称VII)的结构与形状
3-2 VII镜片磨边加工前的检查
VII镜片的制作,即使同处只相关1mm,镜片就不能完全发挥作用或戴用时不舒适。因此加工时要相当注意,力求制作正确。
VII镜片由工厂送到店铺,即可进行制作,而在此之前,必须检查下列各项内容。
①检查远用度数和散光轴方向(参照图4-30)
②检查近用度数(参照图4-30)
③以镜片中心测定棱镜度(几何中心)
以镜片中心(十字交点)测定远用区的棱镜度及底向。焦度计视场下面部分属于渐进带,多少会有些模糊,但这与精度无关。
④检查镜片上黄色记号(印点、印线)与实际是否吻合
测定连接水平基准线上鼻侧的0印(V2)和耳侧的0印(加入度)的线,是否与水平基准线一致。另外,基准线中央点上方4mm处的远用眼点记号是否印得准确(镜片的直径记号容易看见)。
3-3 VII镜片的设计
本项不直接与制作有关,但是制作者应具备的知识,以下进行说明:
①镜架镜框的必要尺寸
必要尺寸,瞳孔中心以上应有13mm
瞳孔中心以下应有22mm
②进行设计操作前的检查
☆选定满足VII镜片必要尺寸的带要调整鼻托的框架
☆调整
△把角膜及镜片后顶点间距离调整12mm
△调整框架倾斜角,通常为15度
△鼻托的安装角度调整
△鼻托座宽度,看镜框能否上下移动
△镜腿的调整
☆其他
△是否能正常的辐凑
△有无斜位的毛病
△主眼的确认
③设计
正确制作左右镜框的模型板(按已讲述的方法)
使用圣托罗玛牌(豪雅社)镜片向无限远方观察时的眼点照片
注意事项:
*注视者别让下巴太伸出或太缩后
*让坐的姿式放松
确认处方笺的离鼻梁中心的R、L视远时的PD与上述照片的眼点PD是否一致。
在R、L的模型板上用签字笔设定眼点。
在R、L的眼点上贴上眼点标记图案,让患者看无限远,确认是否在瞳孔中心。
VII镜片必要的尺寸检查
关于眼点标记图案
按R、L眼的PD分别粘贴
粘贴时左右水平一致。
眼点决定后,一眼就可看出必要的镜片外径。
采用反射镜进行近用眼点的确认和微调整
如前所述,用眼点标记图案设定眼点,使用反射镜确认近用时的视线是否正好通过近用眼点。反射镜使用方法:
①使用眼点标记,清楚地记上近用中心
②观看的角度,两者要处在相同的对称位置
③眼与反射镜的距离要与近用距离相吻合
④测定瞳孔是否在近用标记中心。
以远用眼点为中心进行设计,如果瞳孔在近用部正好吻合,此设计就可得出正确位置。
但是,实际上VII镜片的近用中心,针对远用眼点是以2.5mm的偏内量进行设计的,并不能确保与之相等的辐凑的准确。
特别是VII镜片,近用的视线——渐进带的视线,如瞳孔位置与使用中心不一致,戴上后多有不舒适感。
因此,VII镜片的设计,作为最终的微调整,最好能采用近用中心优先的原则。
测定方法:
让患者戴上贴有眼点标记的框架,检查者与患者相对。
然后在桌中央放一面镜子,镜子上面有直径10mm的圆,在其圆心打上印点。
检查者与患者以圆为中央对称而立,下巴稍伸出,选取合适的近用姿式。检查者闭上左眼,用右眼确认患者的右眼瞳孔是否通过近用部中心而映在镜子里。左眼也以相同方法进行检查。
在镜子所画圆的中心点上,如果患者的瞳孔通过近用眼点标记的中心,就认为是正确的位置。对于相同的远用PD,戴镜角距为12mm的眼镜其近用PD与远用PD相比,由于近用距离不同而各有差异,但平均是2.0~2.5mm偏内侧。
PD近用=PD远用× ,V2为2.5mm内侧,因此,正确地使用远用PD的话,只要辐凑无异常,设计是正确的。
左右瞳孔都偏向内侧,是因为框架与角膜的距离过大,或倾斜角不足,只要进行微调整就可回到正常情况。
左右瞳孔都偏向外侧时,是因为框架与角膜的距离太小。
左右瞳孔都偏向右侧,或都偏向左侧时,是因为辐凑异常(也有少数情况因PD的计算错误)。
把脸扭向左的人……视线从鼻中心偏右(参照图4-40)
把脸扭向右的人……视线从鼻中心偏左。
检查是否处在自然状态的毛病(容易成为潜在的问题)。
归纳
通过以上的顺序设计VII镜片,在此简单归纳一下:
①制作模型板
②圣托罗玛牌的照片
③粘贴眼点标记图案
④反射镜检查
⑤通过反射镜的眼点进行微调整(近用中心优先原则)
⑥设计完成
3-4VII镜片的加工顺序
派里拉克斯镜片磨边加工,如已设计的模型板与镜框相吻合,模型板可使用。但用薄塑料板透明胶片设计时,要正确制作左右模型板。测量设计时的远用眼点位置,然后在其模型板上设定位置。
下面介绍VII镜片的基本磨边加工:
①模型板的制作
②设计上的眼点测量
③在①的模型板上用签字笔记上②的测量值
④将镜片的眼点去吻合③的A、A′点
使点A和眼点吻合,水平基准线处于平行位置
左边也相同
⑤用吸盘(豪雅社)吸附镜片
⑥装卡
⑦磨边
⑧通过手磨调整后安装镜片
注意不要改变眼点高度
注意不要改变眼点的水平PD
注意别让水平基准线倾斜
其他操作与二重焦点镜片的手磨微调整方法相同
⑨检查
再现VII记号
加工中VII的黄色记号消失时,把镜片放在黑布上,在离眼17mm的位置印上约2mm宽的直径记号。
眼点检查
左右PD是否与设计相同
左右高度是否与设计相同
水平基准线是否平行
在焦度计上打印点,与之比较
框架角度
其他与已讲过的二重焦点镜片相同方法检查
二、 高度镜片的装配方法
戴近视眼镜的顾客,因其度数很高,很难得到光学参数准确的眼镜,并且妇女出于美容,即外观上的考虑,多数不愿意镜片出现涡旋,不愿太厚。本节想介绍消除或减轻这种高度眼镜产生的弱点(精度、涡旋、厚度、重量等方面)的加工方法。
有些内容不属于直接的加工制作,但有关联,也须进行说明。
1、装配顺序
接受订货→视力检查→框架、镜片的选择→预调整→模型板制作→决定瞳孔位置→加工制作→装配→交货时的使用介绍。
2、各工序的操作方法和注意事项
(1)视力检查
关于PD
①分别测定左右单眼PD
②实际PD与现使用的眼镜PD之间关系。
现在眼镜PD作为眼位异常修正,有时有意地偏离光学中心,另外即使PD不正确,有时也是为了将就眼睛的习惯,与实际PD吻合后,有的顾客认为戴起来不舒适。因此,必须避免完全无视现用眼镜PD的情况。
(2)镜架、镜片的选择:
外观好、重量轻的高度数眼镜,不仅在装配方法方面,而且在商品选择上是否适当都有很大的影响。
镜架选择:
①选择适合高度数镜片装用的镜架。
不宜选择镜框大的镜架及无弹力的镜架。
②选择几何偏心(偏内)小的镜架,即FPD与PD相近的镜架。
③镜框面积小的镜架。
茄形或大型框架要充分考虑度数,偏心距离等。
框架尺寸的一般标准
①S不足-4.50D(S+D=-4.50D)时,可稍微大些(可在54mm~56mm左右)。
②S在-4.50D(S+D=-4.50D)以上时,考虑到戴镜舒服感及外观等方面的问题,可稍小一些(54mm以下最合适)。
③S在-8.00D以上时,考虑到边厚、涡旋、重量等,尽量要小一些,可选50mm~52mm的。茄形架等不太合适。
框架种类:
不只是考虑框架,还得考虑片度数的高低、偏心量等,可选择赛璐珞架、金属架、眉毛架等合适的框架。
比较牢固、粗厚的框架较为理想:
①边厚可通过镜片边凸缘掩盖,不会有厚度感。
②各部分结构较合适(凸缘形状、镜片沟、鼻侧、镜腿前部的粗细等)。
③框架稍重一点,应牢固结实。
镜片的选择:
①高折射率镜片,带镀层及带浅色保护层。
②加工上,内面按TC设计(目前几乎都如此)。
镜片特征:
①着重为减轻涡旋,以高折射多层CT或彩色CT为好。
②着重为减轻边厚时,用高折射THI,高折射LHI等,取边厚、双面凸出磨削。
③着重为减轻边厚时,用高折射THI,无铅璃等,双面凸出磨削。
镜片直径的选择(高度凸镜的情形)
向内偏心或在少数情况下向外偏心时,能在正确进行加工的范围内,测量出所需的最小镜片口径,选用最小镜片。
(3)预调整:
其原理与双重焦点镜片、马里拉克斯镜片等相同,为了能正确地找出瞳孔位置,进行稳定的加工。
另外,也是为了避免完工后的过多调整。
预调整的重点
①减轻鼻染的负担,防止掉落,镜腿前部要留有充分余地,后部要与耳廓吻合。
②尽量使用大的鼻托,要与鼻铡面全部接触。
③注意角膜与镜片后顶点距离不要过宽(防止从外观看去形成一个小眼睛)。
④框架倾斜角度调整为10度左右(瞳孔位置操作时的重要因素)。
(4)模型板的制作:
由于FPD与PD的关系,必须偏向内时,与偏内量等量偏心,制成“偏心模型板”(为防止鼻侧和耳侧的尖边偏位)。
R、L均制作
例:框架52-18 PD=60 偏内量(76-60)÷2=5(mm)
为了增加高度数眼镜的外观美,应尽量避免加工完成后的手磨调整,因此,要制作忠实于镜框的正确无误的模型板。
(5)瞳孔位置的决定:
一般水平方向的瞳孔位置已在验光时测量PD求得,所以,在此只是把选定的框架实际让顾客试戴,调整后再测定垂直方向的瞳孔位置。
顺序:
①把模型板装框,记下左右各眼PD的位置,在其印点上划垂线(预先把透明胶布贴在型板中央部,从镜架连接桥中央点测定左右各眼的PD。实际上,因为是偏心模型板,其垂线自然与上述的垂线一致)。
②让被检者的头部保持正常的位置(自然姿式,尽量不前屈或后仰),视线保持水平,然后从被检者的斜前方,记下瞳孔位置点(A点)。
③正对被检查者,确认②的印点。
④垂直方向的位置最终比A点下移2~4mm(考虑框架的前倾角等)。
如果是基于防止眼镜掉落等想法而设定瞳孔位置是不合适的。
(6)加工制作
定轴与吸盘安装
因是使用偏心型板,所以没有必要对镜片进行偏心设计。在中心(不过,仅垂直方向上偏心,通过测量所求得的量)定轴,安上吸盘,固定在自动磨边机上。采用这种方式的理由:把型板中心按中心处理,使镜片偏心,如进行海德贝贝尔加工的话,从下面的图可见,尖边位置在耳侧部分就会靠近眼侧,这是由于镜片偏心夹紧,镜片斜着固定在磨边机上而产生的,以此装框后,耳侧的边厚会向前方突出,很难看,乍看起来会觉得度数很深(解决方法:如采用偏心型板,因镜片在中心夹紧,所以镜片对旋转轴不会倾斜,会得到理想尖边)。见图4-69。
出于外观考虑的加工要点:
①自动加工完成后的镜片,不要再用手磨进行修整。因为会引起尖边削口有崩裂,增大涡旋。
②倒角要浅而均匀
为了在使用自动磨边机时不出现崩块,要充分保证金刚轮面的修整、磨边水的更换、放水量等。
③尖边部~镜片边厚部的清洁。
用绒布把边厚部整个凹凸部分擦光光滑,防止漫反射。
④其他特殊处理(作为补充放在后面讲述)。
装架的注意点
按预调整后的框架状态,预先测量鬓角宽,倾斜等,装上镜片后同时进行调整(高折射率镜片比无铅玻璃硬而脆,容易产生崩边。装架之后应尽量不再进行调整,所以在认真吻合)。
加工精度
因是高度数镜片,要求精度高。完全正确无误当然好,不过有一定的误差时,以第三章第七节的允许误差为准。
(7)交货及使用方法介绍
与预调整时的情况相比,镜片装框后,难免会有微小变化,因此,要进行一些微量调整。戴用10~15分钟,确认戴用感觉效果
高度眼镜使用方法介绍
①说明现用眼镜与新眼镜在视力、视线等方面的不同处。
②戴用角度变化后会产生视力变化及像差等,要嘱咐顾客在平时注意对眼镜的保管,如出现不正常情况立即来商店进行校对检查。
③为了保证外观效果和视力,需定期约定来店检查。
高度眼镜的外观效果或使用性能(减轻重量),在前面讲过的加工处理的基础上,按各类框架的特性进行特殊处理也是不可缺少的。
因此,只有对这些全部加工处理完成后才能得到精度高、外观美的高度数眼镜,在本栏里就特殊处理内容加以文化述。
特殊加工处理的内容按框架种类分别加以说明(按操作顺序)。
①赛璐架高度数眼镜:
Δ海德贝贝尔加工(小尖边加工)为绝对优选条件。
Δ尖边位置的设定(最重要)
为了使框架厚度最大限度地包住镜片,应测量从框架沟顶部到前缘最前面的宽度,使之与磨削镜片的前面到尖边顶点的距离一致,以此调整镜片的尖边位置(主要测量镜架耳侧的框架沟与前面的宽度,以此优先)。
Δ机器磨边操作完成后,镜片大小应正好适合,决不能过大。
Δ只进行微量的倒角,注意不让出现崩边(镜片的反射会增大崩边的轮廓)。
Δ抛光(使用金刚石磨轮加工的粗糙表面)。
Δ为了减轻涡旋,根据不同的框架,有时可在崩边部分用2B-3B的软铅笔均匀地涂抹一次。
注意事项:
如不考虑形状等条件,赛璐珞框架仍然最能发挥使用效果。但大镜框时,安装镜片要注意。
镜片厚度不同,必须注意不能让镜片突出镜框前面。
度数在10.00D以上时,镜片有一定的厚度,若用铅笔涂抹,整个眼镜容易变得暗淡,应注意考虑镜架的色调。
度数在6.00以内的镜片可用铅笔进行涂抹。
对于浅色、妃色、多色的赛璐珞框架,根据度数不同,有的不适合用铅涂抹。
②金属架高度眼镜(包括眉毛架)
Δ金属及眉毛架都是会使镜片涡旋变得明显的框架,很难消除涡旋或使之不明显,所以,对这些框架的镜片磨边加工更应注意镜片边缘厚度。
Δ框架的选择在与脸部相吻合的前提下,适选用最小的镜架。
Δ使用宽边的金属框架及眉毛框架会得到较好的效果。
Δ对磨边面必须抛光。
※涡旋维持现状,只进行减少厚度的磨边方法(顺序):
Δ海德贝贝尔加工(小尖边加工)为绝对优选条件
设想其磨边部分,尖边靠前(镜面第一面)位置不同,会使镜片边厚各有差异,但以3:7 -4:6最为理想。
Δ边厚磨削
把以3:7 -4:6设定尖边磨边后的镜片,再进行边厚磨削,使尖边比例变为3:5-4:4。
不过,不同边厚的镜片不以此比例为限(不同边厚镜片的尖边比例需要调整)。
边厚一旦磨削后,磨削部分无论怎样观察都会十分明显,所以不能乱磨削。
注意:①不能让新的涡旋产生。
②磨削面的角度十分重要。
Δ磨削面的倒角
磨削后,轻轻对磨削面的边缘进行倒角。
稍稍磨圆一点是因为看起来边缘显得较薄。
Δ抛光。
③宽边金属框架及眉毛框架(磨边加工顺序):
凸缘部为双层结构或一层凸缘但有一定厚度的框架,能达到镜片厚度不明显的效果。要以凸缘厚度最大限度地发挥作用进行磨边加工。
尖边位置的大致以赛璐珞框架为基准,不过不能进行铅笔涂抹处理。
如果镜片边厚与镜架凸缘厚度相当时,注意不应让镜片突出于镜架凸缘的前、后面。
镜片较厚时,可以离开镜架前面凸缘。
必须对边厚磨削面进行抛光。
●镜片磨削的边缘及外观特征:
a、普通磨削(-9.00D直径60mm)
特征:知弦位置大致在中央,所以赛璐珞架、金属框架均不适合,不理想。
b、海德贝贝尔磨削加工(-9.00D直径60mm)
特征:正面好看,而侧面厚度明显,所以不适合金属架及眉毛架。为了适应这种磨削方法,使用能包住镜片边厚的赛璐珞框架,可收到较好效果(赛璐珞框架主要在可用铅笔涂抹加工时采用这种磨削方法)。
c、海德贝贝尔磨削十边缘厚度磨削(-9.00D直径60mm)
特征:一般假设镜片边厚10mm,如使用高折射率镜片,边厚为6.5mm~7.0mm,再加上进行边厚磨削加工,边厚5.0mm~5.5mm,最终大约为一般镜片厚度的一半,使用金属架、眉毛架效果很好。
d、双凸透镜形状的磨削加工(轮廓加工)
特征:边缘磨削量如过大,从正面看很明显,影响外观效果,因此,磨削应控制在2~3mm以内。
具体操作(磨边→手磨加工):
边缘磨削(粗金刚石磨轮→细金刚石磨轮)→镜片两面涂漆(除开磨削部分),做成保护膜→放置一天→用黄铜棒加金刚砂磨匀边缘磨削表面→修匀磨削表面→抛光(用氧化铈)→用酒精去除漆层→完成。
如专门向厂家订货,磨削成海德贝贝尔的边缘状态,达到尺寸要求后,进行试装框,确认磨削成双凸透镜开头的磨削量,按此要求委托厂家加工就行了。另外,尖边位置设定时,应预先计算双凸透镜形状的磨削量,选用镜片厚度,稍靠第一面设定尖边位置也行 。
e、最高度镜片的特殊磨削加工(用赛璐珞框架、15.00D以上)
仅对上下部分进行海德贝贝尔磨削加工,两侧采用平磨磨削加工。
外观:正面……侧面没有尖边,所以反向、涡旋不明显。
侧面:……因赛璐珞框的厚度包住了边厚,所以涡旋不明显,效果好。
※模型板需要按左右两侧切掉尖边部分的尺寸,在横方向上稍留长一点(2mm左右)。
特征:用尼龙框架装框后,侧面外观不太好,而正面的外观好。如果是赛璐珞框架,能够盖住侧面厚,用此磨削,在镜片上下部做出尖边,嵌住框槽,镜片能固牢,加上铅笔涂抹加工,侧面(耳侧、鼻侧)的涡旋大部分消失。使用最高度数镜片而希望减少涡旋的顾客,也有使用这种方法的。
※装框后,上下方向有时会产生局部的偏位,值得注意。
三、 树脂镜片的装架
近年来,在顾客需求的眼镜片中,观看玻璃片与树脂镜片的比例,虽然比不上欧美,但是树脂镜片的使用率可望急剧增长。
本节是为了满足今后增长的需要,对树脂镜片的装架、染色及注意事项等作说明,下面分成装架、染色两方面进行讨论。
(一)、树脂镜片的装架
1、树脂镜片的特片
关于镜片的特征(优缺点),请参照有关教材“商品知道”这一章。
2、装架的注意事项(顺序及注意事项)
(1)作业场所的清理及简单清扫
排除灰尘,垃圾等(磨边机的清扫)。
除掉机器的污秽(自动磨边机、手工磨机的清扫)。
操作者洗手。
(2)检查开封后或交来的镜片有无损作。
库房里或货运中有可能损伤镜片,需在事前用软纸沾酒精或乙醚擦干净。
检查镜片有无损伤。
(3)镜片贴上保护膜
为了防止损伤,贴上透明保护膜(如果是其它胶布,因事后会有胶液附在镜片上,不宜使用)。
(4)焦度计的印点操作
把贴上保护膜的镜片放到镜片放置台上,进行2~3次打印点,注意别碰着设备其他部分。
(5)设计
在必要的设计操作时,使用水性签字笔。
(6)找轴、定轴操作
使用定轴器时,动作要轻,不要使劲。
(7)划边方面
不能使用金刚刀、辊式划刀划边。
(8)吸盘安装
洗净吸盘,完全去除削粉、灰尘、毛刺等后再装吸盘(准备专用的吸盘也行)。
(9)装上自动磨边机(卡住)
注意不要让镜片表面碰到机器的金属部位。
(10)进刀量与尺寸
比玻璃镜片软,容易磨削,所以加工时进刀时得轻,另外尺寸也比通常稍大(进刀时过重会产生磨削过多,影响磨轮的旋转,对动力系统产生不良作用)。
(11)磨削加工后的镜片
磨削加工完成后,用手指捏着镜片,仔细用水清洗,完全除去磨削粉末等。
(12)手磨修整
尖边高度是按框架沟的角度磨制的,但由于镜片有弹性,有时容易脱落。所以,要注意尖边角度决不能大于框架沟槽的角度。
镜片较软,容易出现磨得过多,所以,磨削时用力大小及尺寸要随时进行检查。特别是角度部分,如果都同玻璃一样进行修整,多半会出现磨得过多。
-2.00D以内的低度凹镜片,镜片弹性特别明显,稍大一些也能嵌合得紧。但是容易发生变形,得充分注意(另外还需注意,尺寸大小如正合适,装进框架后,由于镜片的弹性,在擦试时,有时也会掉落)。
原则上忠实按镜框进行手磨,但为了防止由于镜片弹力出现变形,所以反而可对镜片各角稍稍多磨一点。
(13)把镜片再次冲洗干净,揭下保护胶膜,再按(2)那样用酒精擦洗。
(14)装框
塑料框架
加热镜框时,注意不让镜片受热(特别是带镀层的树脂镜片,温度到80oC以上,镀膜层会产生裂纹)。
另外,塑料框架属于有伸缩性的框架,用电热器加热嵌入镜片后不宜用冷水骤冷,应让其自然冷却(为了防止产生变形)。
金属框架及眉毛框架
框架沟和镜片尖边如不一致,镜片容易脱落或产生崩边,应仔细观察尖边的高度(角度)。
另外,用螺丝刀拧螺丝时,要对准螺丝沟,不能打滑,以免划伤镜片。
※染色后的镜片要自然冷却后再装框。
(15)镜片检查
用软纸沾酒精完全擦掉镜片上的指纹、污点等后进行下列检查:
检查有无损伤。
检查最终变形(可用应力仪)。
度数检查
因镜片有弹性,度数可能产生若干变化。
检查装框的牢固程度。
在擦镜片和打开镜腿时,确认镜片是否牢固地固定在框架上。
(16)镜片的养护介绍
擦镜片时,不能随便擦,而要用水冲洗后,再用软纸轻轻擦试(不能用手绢)。
放眼镜时,镜片不能朝下。
不能使用市场卖的质地较硬的擦镜布(纸)。
眼镜盒内的灰尘、脏迹也须注意清扫。
3、树脂镜片的伤痕
出现伤痕的主要原因:
加工者的手脏。
吸附橡胶及镜片托柱的污迹。
加工后未洗净。
擦试的布、纸里混入异物。
机器、工具等沾上了切削粉尘。
其他(如处理加工上不仔细等)。
以上原因几乎都可以通过加工者的注意而得以防止。
4、机器的管理、保养自动磨边机的管理
用金刚石磨轮加工时,磨削性能非常优越。然而,与玻璃镜片相比较,容易堵塞孔道,需要经常对金刚石磨轮进行清洗。
另外,磨边时在循环水产生气泡的量多,须对循环系统的堵塞和大量的气泡进行处理。为防止堵塞,在作业完后用水认真冲洗、清扫。气泡须在未积得太多时就更换水箱里的冷却水。
手工磨边机的管理
陶瓷磨轮加工时容易产生堵塞。首先,对陶瓷磨轮经常地进行冲洗(修正)。其次,减少连续磨边的数量。

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