镜片是如何制造的?

从蔡司树脂镜片到玻璃镜片—这里有您想要了解的关于镜片生产的所有信息

镜片是一副眼镜中最重要的部分,它能够极大地确保您享受卓越视力。但首先,将镜片安装到镜架上之前要经过一系列的流程。优视力为您解释如何制造玻璃和树脂镜片。镜片是由什么制成的?又是什么让个性化镜片与那些“现成”镜片有所区别呢?

毫无疑问,镜片的生产要从见验光师开始。验光师会进行处方测量并创建一个独特的视觉档案。之后会选择一款合适的镜片并进行测量,以确定如何将镜片固定在您心仪的镜架上。这些都是重要的因素,且必须将数据传给镜片制造商,以便他们能够生产出适合您的个性化的优化镜片。接下来会发生什么呢?如何通过视觉分析生产现代定制化的镜片?首先,会生产半成品镜片。您可以在两种材料之间选择其一,树脂(也称为有机玻璃)和“真正的”玻璃(也称为矿物玻璃)。这两种材料是生产镜片的基础。  

镜片生产流程

基本上有两种不同的流程:无论是哪个制造商,个性化的精密镜片(也称为处方镜片 )几乎都是采用自由曲面技术生产的。这是蔡司开发的一项尖端生产技术,整个镜片行业从此获得使用许可。

与处方镜片不同的是,“现成”的库存镜片是在铸造过程中生产的。这两种镜片之间存在差异:验光师通常选择库存镜片作为简单划算的镜片选择,例如阅读眼镜或当佩戴者需要快速更换镜片时。与处方镜片不同的是,这些镜片是批量生产而不是单独生产的。库存镜片非常适合标准视力矫正,但无法提供与个性化精密镜片同等的性能水平。为了生产个性化镜片,验光师要为眼镜佩戴者创建一份详细全面的视觉档案,其作为镜片制造的基础。

九步打造个性化镜片

1.准备工作

如今,镜片的生产流程在很大程度上是自动化的。一旦验光师将患者的镜片订单发送给蔡司,第一个生产步骤便开始:对个性化镜片进行计算并提供制造镜片所需的数据。每个生产订单都配有一个条形码,以便可以在每个处理站上实时识别处理镜片所需的数据,然后将其加载到特定的处理站。

根据处方,将在仓库中自动选择半成品镜片。用于左右眼的半成品镜片已在前表面配有光学度数。为了创建佩戴者的处方,只有后表面采用蔡司自由曲面技术进行加工。自动将半成品镜片(因形状也称为“冰球”)从仓库中取出并置于托盘中。生产流程现在开始:输送带将托盘从一站运输到下一站,直到最终生产出两个镜片。

准备工作

2.模块化

下一步是模块化。在镜片表面涂上一层保护镀膜。然后将半成品镜片附着在所谓的“模块”上。这一步是必要的,因为这样可在机器上正确夹紧和加工镜片。

模块化

3.生成

模块化完成后,镜片就会形成理想的形状与处方度数。采用蔡司自由曲面技术时,半成品镜片的前表面在从仓库取走时已具有矫正光学度数。只有后表面仍需依据特定佩戴者情况而进行加工和塑形。为此,使用5轴CNC方法,可在约90秒内为佩戴者创建合适的形状和处方度数。基本上,在一分半内可完成三个不同的步骤:打磨镜片,定形,然后使用天然金刚石限定数万个加工点。该方法使制造商能够自由定制光学表面,例如:自由曲面。

生成

4.抛光与蚀刻

在抛光期间,每个镜片的表面都会被抛光,而光学性能则保持不变。完美的表面对于不与镜片分离的现代镜片镀膜的应用非常重要。每只蔡司镜片上都有自己的特殊标志:镜片上有用激光蚀刻的几乎看不见的“Z”字。这种带有准确位置的标记对于质量保证和贴标是很重要的,其有助于之后的镜片打磨和对中。

抛光与蚀刻

5.去模块和清洗

现在镜片可以去模块了,例如:小心将镜片从模块中移除。由于连接镜片和模块的金属合金在低于50°C时会熔化,因此只需将其浸入热水中即可。然后像洗车那样清洗镜片:使用刷子、不同的清洁剂和超纯(即特别处理过的)水来清除镜片上的任何痕迹并准备进行镀膜。之后将镜片吹干。当然,在所有生产设施中都要注意环境保护问题:对金属合金等材料进行处理和再利用,并且以环保方式对生产所需的水进行回收。

去模块和清洗

6.染色

如有需要,可在该阶段对镜片进行染色。将树脂镜片放在浸染批次中,而玻璃镜片染色使用金属氧化物层。

将不会对人体健康或环境造成危害的纺织颜色用于树脂镜片中。这个过程需要极大的灵活性:因为每个镜片都是单独制造的,蔡司可以提供任何颜色的染色,所以需要很多经验才能实现“合适”的染色。

染色

7.镀膜

现在是生产流程中的最后一步,也是对技术要求最高的一步:镜片镀膜的应用。镀膜可使镜片耐刮擦且耐用,有助于确保在刮风或恶劣天气下获得清晰视觉,还能防污,减少刺激性反射,并提供许多功能性优点,例如:当人在驾驶或在电脑前工作时。与玻璃镜片不同的是,树脂镜片自身没有足够的耐刮性。因此,对于蔡司树脂镜片来说,一个合适的硬镀膜可以防止刮痕的出现。在浸渍过程中,于镜片上应用漆层,并进行硬化处理。使用何种特殊定制的漆层取决于镜片的材质和厚度。在超声波清洗后,通过在真空沉积过程中应用抗反射层来添加下一个镀膜,这里我们指的的确是层,因为现代镜片可以具有多达9层的镀膜。最后一层镀膜使镜片表面变得极度平滑,使其具有防污和防水特性。您可在此了解更多关于镜片镀膜的信息。  

镀膜

8.质量保证

镜片制造基本要完成了。但是它们符合蔡司严格的质量保证要求吗?为了确保该点,每个镜片在交货前皆经过彻底检查。进行目视检查以检查是否有灰尘或损坏,并进行机械检查以确保每个镜片符合必要的规格。屈光度、轴位、柱位、厚度、设计和直径是否正确?如果镜片完美无瑕,那么在最后一步就可“贴标”了。该位置标记用于镜片对准并帮助验光师准确地将镜片插入镜架中。在将最后一副眼镜分配给佩戴者之前将其去除。

只有在所有质量保证步骤顺利完成且镜片真正符合蔡司品质的情况下,代表蔡司的Z标志才会被蚀刻上。Z是我们的标志—我们的质量承诺刻入到每个单独的镜片中。
任何想要在镜片上拥有独特标志的人可以将自己名字的首字母蚀刻在镜片上! 

有趣之事:您知道吗?蔡司染色部门里只有女性雇员。原因:女性往往比男性具有更好的色彩视觉,因此她们非常善于识别与标准略有不同的偏差。  

质量保证

9.镜片装配

通常由验光师装配镜片,也就是将镜片装入镜架中。但是,蔡司也会根据要求进行装配。这个过程需要微米级的精度,因为只有最佳装配的镜片才能提供完美的视力矫正。

镜片装配

如何制造库存镜片和半成品镜片?

库存镜片和半成品树脂镜片是在铸造过程中制造的:将特殊成分(例如用于提高紫外线吸收率)添加到称为单体的液体材料中。将该混合物倒入模具中,硬化,然后加工以减少残余应力。之后便能使用半成品镜片了。如果它将作为库存镜片,则要添加硬镀膜,并且如有需要,可以应用额外的镀膜。 

对于由玻璃制成的半成品镜片而言,该流程略有不同:首先,将天然材料(例如石英、碳酸钾、苏打和氧化物)在1400℃至1500℃熔化以形成玻璃混合物。然后按压,形成1至3厘米厚的圆形玻璃块,这一过程称之为压制。下一步处理前表面。使用金刚石打磨工具为镜片提供精确的预定形状,同时抛光使其具有必要的透明度。现在我们有了一面已经很平滑的透明半成品镜片

生产树脂和玻璃双焦镜片

双焦镜片是一种眼镜镜片,它有一个视野用于近距离观察物体,另一个用于远距离视觉。双焦镜片可以由玻璃或树脂制成。但是,生产过程因材料不同而差异很大。对于玻璃双焦镜片而言,其在半成品镜片上又添加了一个附加镜片,上半部分镜片拥有与主镜片相同的度数,而下半部分的近视区域更强大。首先,对附加镜片的后表面进行研磨和抛光。然后,将弯曲侧放置在主镜片的现有凹痕中。现在,附加镜片与主镜片一起融化并打磨,直到最后只剩下一个镜片。然后通过研磨和抛光前后表面进一步处理双焦半成品镜片。

制造树脂双焦镜片明显简单许多。与玻璃双焦镜片不同的是,近视距区域的度数无需要求添加附加镜片。相反,相关区域更加弯曲。该曲率是通过将半成品镜片倒入合适的模具中来实现的。

如何生产变焦镜片

生产变焦镜片(也称为渐进镜片)时,用途成为了决定性因素:佩戴者是否会对镜片提出特殊要求,例如需要在电脑屏幕上工作?或者是进行标准的日常活动时佩戴镜片?计算镜片设计时会涉及很多因素,这就像是有数百个未知变量的数学公式一样。因此毫无疑问,镜片制造是一个复杂的工作。这里有一台特殊的研磨机器,可为半成品镜片提供计算设计。批量生产开始前,要在多个测试阶段对变焦镜片进行优化。变焦镜片设计需经过反复修改并进行微调,直到生产出第一个镜片原型。测试佩戴者通过对镜片进行测试以确保佩戴者的耐受性。只有在测试佩戴者对特定镜片设计满意后才开始进行批量生产和营销。  

个性化适配:镜片与您一样独特

可以肯定的是,“现成”的镜片针对许多不同的活动和视觉缺陷来说已经足够了。然而,一副完美定制的眼镜可以提供更多优势。例如:虽然库存镜片可以调节每只眼睛的视觉点,但无论是镜架还是镜片的实际适配在安装时都没有予以考虑。如果镜片生产时,将眼镜佩戴者通过镜架所生成的视觉效果因素考虑得更多,则制造出的镜片越精确,同时确保佩戴者享受最佳自然视觉。为了达到这个目的,验光师除了需要识别视点之外,还需要识别许多其他重要的面部参数,所有这些参数的精度都达到了十分之一毫米。验光师越了解佩戴者,蔡司镜片设计的优化就越精确。如果验光师使用蔡司测量设备,也无妨,因为这有助于防止“数据传输错误”。

除非您在镜架、镜片、个人视觉需求和佩戴者脸型之间能够达到完美和谐,否则无法获得轻松自然的视觉,特别是对于患有老花眼或不常见的视觉缺陷的人士。蔡司自由曲面技术为镜片佩戴者提供大量个人数据,并且由于进行了复杂的数学计算,所生产的镜片具有如此精确的制造工艺且适合佩戴者,让佩戴者通过所选镜架拥有最佳视力。这就是您如何在不同的距离以及出色的佩戴者耐受力范围内尽享最大可能视野的清晰视觉。这种情况越复杂和独特,个性化和库存镜片之间的差异就越显著。  

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