鏡片應(yīng)力對頂焦度的影響

張亞晶

【摘要】目的 在眼鏡的加工過程中，眼鏡的應(yīng)力檢測是一項不可忽略的技術(shù)指標，它的存在不僅對于鏡片的外觀、眼鏡整體的加工質(zhì)量、使用壽命，都會產(chǎn)生一定的影響，而且還能改變鏡片的光學(xué)質(zhì)量。對于眼鏡應(yīng)力的產(chǎn)生及其程度會受一些因素的影響。我們只有在了解這些影響因素的情況下，才能更好的去控制應(yīng)力的大小，使其為我們的需求而存在或消失。方法 通過應(yīng)力儀檢測不同頂焦度及不同加工工藝的鏡片，同時使用焦度計測量鏡片在不同應(yīng)力狀態(tài)下頂焦度的變化進行比較。結(jié)果 鏡片頂焦度的差異，以及鏡架的加工工藝不同等因素，都會對眼鏡鏡片的應(yīng)力大小產(chǎn)生一定影響。從而使鏡片的頂焦度產(chǎn)生一定的變化，導(dǎo)致鏡片的頂焦度在加工前檢測時，在國標的允差范圍內(nèi)，是合格的產(chǎn)品，而在加工后由于應(yīng)力的原因，使頂焦度產(chǎn)生了微妙的變化，這種變化有可能使原本的合格品變?yōu)椴缓细衿贰＝Y(jié)論 了解眼鏡應(yīng)力產(chǎn)生的因素，以及各種情況下產(chǎn)生應(yīng)力的規(guī)律，趨利避害，讓它的存在能為我們所用。提升眼鏡定配加工檢驗工作人員的技術(shù)水平和專業(yè)意識，確保眼鏡行業(yè)的良性發(fā)展。

眼鏡在配裝過程中，毛坯鏡片經(jīng)過割邊 、倒角等加工工序后，被安裝在鏡架的鏡圈里。這時鏡圈會對鏡片產(chǎn)生一定的壓力，同時鏡片也會產(chǎn)生一個反作用力，這個“內(nèi)張力”，我們稱之為“應(yīng)力”。 由于應(yīng)力的存在，會對鏡片的光學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生影響，尤其對于頂焦度的影響較大。因此了解影響眼鏡應(yīng)力的因素，才是解決問題的關(guān)鍵。

目前我們檢測鏡片應(yīng)力的儀器為應(yīng)力儀。應(yīng)力儀結(jié)構(gòu)：主要由起偏器、檢偏器、燈泡組成。它的起偏器和檢偏器實際上就是兩個偏振片。靠近光源的偏振片稱為起偏器，它的作用是將光源發(fā)出的發(fā)散光變成方向一致的偏振光。靠近我們眼睛的偏振片稱為檢偏器，用來觀測鏡片的應(yīng)力情況。當鏡片受到鏡圈的擠壓，產(chǎn)生應(yīng)力時，會發(fā)生雙折射現(xiàn)象。此時，通過應(yīng)力儀觀察鏡片，就會發(fā)現(xiàn)鏡片上，會產(chǎn)生彩色條紋。條紋的顏色越深，說明應(yīng)力越大，反之，應(yīng)力越小。眼鏡檢測中，另一個必不可少的檢驗儀器為焦度計。其特點為操作簡便，而且精度極高，一般精度可調(diào)至百分之一的屈光度。通過以上兩種檢測儀器配合使用，實際考察鏡片由于自身因素以及各項外部因素變化而影響應(yīng)力大小的變化，進而對于鏡片頂焦度變化的影響。

鏡片頂焦度的因素：鏡片的物理形態(tài)決定了鏡片的頂焦度，同時鏡片的頂焦度決定了鏡片的厚度，鏡片的厚度直接影響割邊后承受應(yīng)力的程度。我們通過檢測不同頂焦度鏡片裝框前后的頂焦度變化，來推測不同頂焦度鏡片承受應(yīng)力的情況。（注：以下所用試驗鏡片均選用相同種類鏡片。）表1：

結(jié)果：通過對不同頂焦度鏡片加工前后頂焦度變化的對比，發(fā)現(xiàn)頂焦度絕對值越小的鏡片，加工前后的頂焦度變化越大，同時利用應(yīng)力儀檢測時花紋也越深，表明應(yīng)力越大。然而頂焦度絕對值越大的鏡片，加工前后的頂焦度變化越小，同時利用應(yīng)力儀檢測時花紋也越淺，表明應(yīng)力越小。表1也證明了頂焦度絕對值越大的鏡片抵抗應(yīng)力的能力越強。

通過實驗我們還發(fā)現(xiàn)鏡片頂焦度標稱值為-1.00 的鏡片在裝框前的實測值為-1.05-0.03，而在裝框后實測值為-1.07-0.06，經(jīng)過球柱面透鏡轉(zhuǎn)換為-1.13+0.06。根據(jù)國標GB13511.1-2011中規(guī)定標稱值為-1.00頂焦度允差為±0.12，裝配后的頂焦度超過了允差范圍，因此判定為不合格。同樣的情況還出現(xiàn)在標稱值為-3.00的鏡片裝框前后的頂焦度變化上，裝框前的頂焦度為-2.96-0.08，在合格范圍內(nèi)。裝框后頂焦度變?yōu)?2.97-0.12，根據(jù)國標頂焦度為3.00且柱鏡頂焦度為0時，柱鏡頂焦度允差為±0.09，現(xiàn)為-0.12，因此判定為不合格。

鏡架加工工藝的因素：鏡架按照加工工藝可分為全框、開槽、打孔這三種類型。通過分別檢測這三種不同工藝的相同頂焦度鏡片所產(chǎn)生的應(yīng)力以及鏡片頂焦度的變化，來分析二者之間的關(guān)系。表2：

結(jié)果：通過表2比較我們可以清楚的看到，眼鏡加工工藝不同，會直接影響鏡片頂焦度的變化：全框鏡架頂焦度變化>開槽鏡架頂焦度變化>全打孔鏡架頂焦度變化。并且通過應(yīng)力儀的檢測發(fā)現(xiàn)，相同頂焦度鏡片裝在全框鏡架上時，鏡片周邊會有彩色條紋;裝在開槽鏡架（尼龍拉絲鏡架）上時，鏡片周邊的彩色條紋極淺;鏡片裝在打孔鏡架上時，僅在打孔裝螺絲的部位有應(yīng)力彩色條紋。這個結(jié)果也同時證明了應(yīng)力大小與鏡片頂焦度變化的程度正相關(guān)。

通過表1和表2的對比，我們還可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律，就是一般正球鏡加工后，產(chǎn)生的頂焦度偏差會使正球鏡的頂焦度絕對值減小;相反，負球鏡加工后，產(chǎn)生的頂焦度偏差會使負球鏡的頂焦度絕對值增加。

討論：從事眼鏡加工的人員都會遇到這樣的問題，鏡片頂焦度在加工前明明是合格的，可是在加工后卻超出了國標的允差范圍。這就是眼鏡應(yīng)力的影響。從以上的試驗我們可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生應(yīng)力的大小可以通過鏡片頂焦度的變化來體現(xiàn)。同時，我們還從頂焦度的變化上找出了一定的規(guī)律：①正頂焦度鏡片抵抗應(yīng)力的能力>負頂焦度鏡片。②頂焦度絕對值大的鏡片抵抗應(yīng)力的能力>頂焦度絕對值小的鏡片。③全框鏡架中鏡片產(chǎn)生的應(yīng)力>開槽鏡架中鏡片產(chǎn)生的應(yīng)力>全打孔鏡架上鏡片產(chǎn)生的應(yīng)力。④正球鏡加工后，產(chǎn)生的頂焦度偏差會使正球鏡的頂焦度絕對值減小。⑤負球鏡加工后，產(chǎn)生的頂焦度偏差會使負球鏡的頂焦度絕對值增加。根據(jù)以上的規(guī)律，在加工眼鏡前，可以對鏡片進行一定的取舍，避免加工后應(yīng)力的不利影響。

結(jié)論：在眼鏡的加工過程中，應(yīng)力對于加工后鏡片的頂焦度會有一定的影響。在日常檢驗工作測量中，我們只有在掌握了一些規(guī)律后，才能避免由于它的存在產(chǎn)生的鏡片頂焦度變化，使得鏡片加工前的頂焦度合格，加工后卻不合格的現(xiàn)象發(fā)生。從而降低加工后的報殘率，增加合格率，提高工作效率。

參考文獻：

邱新蘭《眼鏡定配工技師》，中國勞動社會保障出版社，2011年。

《眼鏡光學(xué)技術(shù)》，人民衛(wèi)生出版社，2012。

《中華人們共和國國家標準-眼鏡鏡片》GB10810.1-2005

《中華人們共和國國家標準-配裝眼鏡》GB13511.1-2011

《中國計量》