Occhiali da sole da vista. Uno degli spettacoli più comuni in quasi tutto il mondo sono gli occhiali! Poiché dipendiamo così tanto dalle lenti all'interno di quelle montature per migliorare la nostra visione del mondo, potresti chiederti cosa c'entra nel crearli.
In questo articolo, parleremo di come l'occhio si concentra, come funziona una lente, come leggere una ricetta, e infine, come è fatta la lente, compresi i passaggi coinvolti nella molatura e modellatura degli spazi vuoti delle lenti in plastica per adattarli alla prescrizione e alla montatura di un individuo.
Cominciamo con alcune nozioni di base sulla visione.
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Contenuti
Nella parte posteriore dell'occhio c'è uno strato complesso di cellule noto come retina . La retina reagisce alla luce e trasmette tali informazioni al cervello. Il cervello, a sua volta, traduce tutta quell'attività in un'immagine. Perché l'occhio è una sfera, la superficie della retina è curva.
Quando guardi qualcosa, tre cose devono accadere:
Per fare tutto questo, l'occhio ha una lente tra la retina e il allievo (lo "spioncino" al centro dell'occhio che permette alla luce di entrare nella parte posteriore dell'occhio) e una copertura trasparente, o cornea (la finestra anteriore). La lente, che sarebbe classificata come lente "plus" perché è più spessa verso il centro, e la cornea lavorano insieme per focalizzare l'immagine sulla retina. (Per ulteriori informazioni su come funziona l'occhio, vedere Come funziona la visione.)
Definizioni
Qualche volta, per vari motivi, l'occhio non mette a fuoco bene:
La maggior parte dei problemi di vista si verifica quando l'occhio non riesce a mettere a fuoco l'immagine sulla retina. Ecco alcuni dei problemi più comuni:
Inoltre, le lenti possono essere fatte per correggere la visione doppia quando gli occhi non lavorano insieme ("occhi incrociati"). Le lenti lo fanno spostando l'immagine in modo che corrisponda all'occhio ribelle.
Lenti correttive, poi, sono prescritti per correggere le aberrazioni, per regolare il punto focale sulla retina o per compensare altre anomalie. Puoi leggere di più sui problemi di vista in Come funzionano i problemi di visione refrattiva.
Il modo migliore per comprendere il comportamento della luce attraverso una lente curva è metterlo in relazione con un prisma . Un prisma è più spesso a un'estremità, e la luce che lo attraversa è piegata ( rifratto ) verso la parte più spessa. Vedi lo schema qui sotto.
UN lente possono essere pensati come due prismi arrotondati uniti tra loro. La luce che passa attraverso la lente è sempre piegata verso la parte più spessa dei prismi. Per creare una lente negativa (in alto a sinistra), la parte più grossa, il base , dei prismi è sui bordi esterni e la parte più sottile, il apice , sta nel mezzo. Questo diffonde la luce lontano dal centro dell'obiettivo e sposta il punto focale in avanti. Più forte è la lente, più il punto focale è lontano dall'obiettivo.
Per realizzare una lente plus (in alto a destra), la parte più spessa della lente è al centro e la parte più sottile sui bordi esterni. La luce è piegata verso il centro e il punto focale si sposta indietro. Più forte è la lente, più il punto focale è vicino all'obiettivo.
Posizionando il tipo e la potenza corretti della lente davanti all'occhio si regolerà il punto focale per compensare l'incapacità dell'occhio di mettere a fuoco l'immagine sulla retina.
La forza di una lente è determinata dal materiale della lente e dall'angolo della curva che viene macinata nella lente. La forza dell'obiettivo è espressa come diottrie (D), che indica quanto la luce è piegata. Maggiore è la diottria, più forte è la lente. Anche, un segno più (+) o meno (-) prima dell'intensità diottrica indica il tipo di obiettivo.
Lenti plus e minus possono essere combinate, con il tipo di lente totale essendo la somma algebrica dei due. Per esempio, un obiettivo +2,00 D aggiunto a un obiettivo -5,00 D produce:
In optometria vengono comunemente utilizzate due forme di lente di base:sferica e cilindrica.
Per fare una lente, la prima cosa di cui hai bisogno è un lente vuota . I pezzi grezzi vengono realizzati nelle fabbriche e spediti ai singoli laboratori per essere trasformati in occhiali. Il materiale grezzo per lenti viene versato in stampi che formano dischi di circa 4 pollici di diametro e tra 1 e 1 1/2 pollici di spessore. Il fondo dello stampo forma una curva sferica sulla faccia anteriore. Un piccolo segmento con una curva più forte possono essere inseriti nello stampo per formare il segmento per lenti bifocali o progressive.
La maggior parte delle prescrizioni ha quattro parti:
Una breve prescrizione dell'optometrista o dell'oftalmologo potrebbe leggere:
2,25 -1,50 x 127 più +2,00
Questo significa:
La potenza totale dell'obiettivo con il cilindro è +2,25 + (-1,50) =+0,75 D. Al segmento, la potenza è (+0.75) + (+2.00) =+2.75D. E nel caso te lo fossi mai chiesto, OD significa occhio destro e OS, occhio sinistro.
Definizioni
In laboratorio la prescrizione completa del paziente fornisce questi dettagli esatti:
Il tecnico di laboratorio seleziona una lente vuota che ha il segmento corretto (chiamato an Inserisci ) e una curva base prossima alla potenza prescritta. Quindi per fare in modo che la potenza corrisponda esattamente alla prescrizione, un'altra curva è rettificata sul retro della lente vuota.
Per esempio, una lente molto comune è di +6,00 diottrie. Se la prescrizione prevede un totale di +2,00 diottrie, una curva diottrica di -4.00 è macinata sul retro:(+6.00D) + (-4.00D) =+2,00D. (Vedere l'illustrazione sotto.) Se necessario, contemporaneamente viene rettificata anche la curva del cilindro.
Se la prescrizione richiede una lente negativa, è ancora possibile utilizzare la lente grezza da +6,00 diottrie. Per creare una lente con la forza di -2,00 diottrie, una curva diottrica di -8.00 è macinata sul retro:(+6.00D) + (-8.00D) =-2.00D.
Una lente vuota sarà macinata per corrispondere alla prescrizione del paziente. Le lenti correttive possono essere realizzate con vetro o plastica, ma oggigiorno, la plastica è la più comune. Sebbene nella fabbricazione delle lenti vengano utilizzati diversi tipi di plastica, tutti seguono le stesse procedure generali di fabbricazione. La maggior parte dei passaggi descritti si applica anche al vetro, anche se alla fine si notano alcune differenze importanti.
un laboratorio, anche automatizzato, segue 12 passaggi per realizzare lenti da vista:
Passo 1: Il tecnico sceglie una lente grezza del materiale desiderato con la curva di base adeguata e, se necessario, aggiungere potenza.
Passo 2: Se la prescrizione richiede un cilindro, una linea è segnata sulla parte anteriore dell'obiettivo per definire 180 gradi, e quindi viene disegnata un'altra linea che corrisponde all'asse della seconda curva. Se c'è un segmento, il bordo del segmento viene utilizzato come linea di 180 gradi. Spesso il centro ottico dell'obiettivo è realizzato leggermente al di sopra del bordo del segmento, e la linea è contrassegnata alla distanza appropriata. (Nota:quando non sono presenti segmenti o prismi indotti, l'obiettivo può essere lasciato senza segni e l'asse del cilindro determinato dopo che l'obiettivo è stato rettificato.)
Una lente vuota è contrassegnata per mostrare dove sarà l'asse del cilindro. Passaggio 3: Poiché la parte anteriore dell'obiettivo verrà lasciata così com'è, è coperto da un nastro speciale per proteggerlo.
Il tecnico mette una copertura protettiva sulla parte anteriore dell'obiettivo vuoto per evitare che venga danneggiato. Definizioni
Una smerigliatrice composta, chiamato generatore, macina le curve richieste nella parte posteriore dell'obiettivo grezzo. I due grandi quadranti sulla console impostano le curve sferiche e cilindriche che verranno rettificate nell'obiettivo. Passaggio 4: A seconda del tipo di attrezzatura, la lente deve essere preparata per adattarsi al Generatore , che è comunemente una smerigliatrice di superficie composta in grado di rettificare due curve contemporaneamente.
Un ricevitore mandrino (chiamato a bloccare ) è posizionato sulla parte anteriore dell'obiettivo sopra il nastro protettivo. Se c'è una curva del cilindro, la lente è orientata in modo che l'asse del cilindro corrisponda all'asse di scansione del cilindro del generatore.
Un mandrino ricevitore, chiamato blocco dell'obiettivo, deve essere fissato alla parte anteriore dell'obiettivo in modo che possa essere montato nel generatore. Il centro del blocco diventerà il centro ottico dell'obiettivo. A seconda dell'attrezzatura, la lente può essere tenuta in posizione da speciali cuscinetti adesivi, con una lega speciale che "incolla" la lente al blocchetto o con plastica.
Passaggio 5: La lente è inserita nel generatore.
La lente vuota, attaccato al blocco dell'obiettivo, è inserito nel generatore. Il generatore ha perni che allineano l'obiettivo. La lente potrebbe necessitare di altre lavorazioni oltre alle curve composte prodotte dal generatore, quindi l'obiettivo può anche essere inclinato nel mandrino. Questa inclinazione sposterà il centro ottico (chiamato prisma indotto ) spesso utilizzato per consentire lenti più sottili o per soddisfare requisiti speciali della prescrizione.
La lente è molata all'interno di una camera di macinazione rivestita in gomma. La penna a forma di cono, o mola, è al centro. La penna ha una superficie di taglio diamantata lungo il bordo esterno ed è angolata in modo che solo il bordo esterno tocchi la lente. Passaggio 6: Le curve vengono impostate sulla macchina e viene generata la lente (terra). Questo passaggio può essere completamente automatizzato o gestito manualmente, dove l'operatore sposta manualmente la penna (mola) sulla lente, facendo avanzare gradualmente la lente fino a raggiungere lo spessore della lente desiderato. Lo spessore della lente è determinato dal tipo di curva (più o meno), materiale delle lenti (alcune plastiche sono più dure e possono essere macinate più sottili), o altre considerazioni (occhiali di sicurezza, ad esempio, sono più spesse delle lenti per l'uso quotidiano). Se l'obiettivo si surriscalda durante l'operazione, potrebbe deformarsi o strapparsi, quindi è raffreddato dall'acqua, che lava via anche il materiale tagliato (chiamato sciarpa).
Una macchina a cilindro può levigare due lenti contemporaneamente. La pressione dell'aria tiene insieme la lente e il blocco di levigatura, e un timer spegne la macchina ad un'ora preselezionata. Passaggio 7: La lente viene tolta dal generatore e posta in una apposita levigatrice (detta a macchina a cilindro ) per rimuovere eventuali segni lasciati dal generatore. Per fare questo, la carta vetrata è incollata su un blocco con il rovescio, curve abbinate (a +2,00 base/+2,50 cilindro, Per esempio, per abbinare -2,00/-2,50 curve generate), e la lente e il blocco vengono strofinati insieme. Nel frattempo le lenti vengono mantenute fresche e pulite con acqua.
Dopo l'operazione di levigatura, le lenti sono lucidate su una macchina identica, tranne per il fatto che al posto della carta vetrata e dell'acqua vengono utilizzati tamponi di lucidatura in feltro lavati con un composto di lucidatura. Quando questo passaggio è completato, l'obiettivo è otticamente chiaro senza graffi visibili.
Dopo la levigatura, le lenti sono lucidate quindi sono perfettamente chiare senza graffi. Lo smalto liquido scorre sulle lenti e in un serbatoio per essere ricircolato. Passaggio 8: Il blocco viene rimosso dall'obiettivo, e la lente viene lavata e ispezionata. A volte possono essere applicati rivestimenti speciali all'obiettivo. A questo punto il grezzo della lente ha avuto ulteriori curve rettificate nella parte posteriore della lente ed è stato lucidato. Però, il grezzo di grande diametro deve ancora essere dimensionato e sagomato per adattarsi alla cornice scelta dal paziente. Vengono utilizzati diversi metodi, a seconda dell'attrezzatura, ma sono tutti basati sulla seguente descrizione.
Passaggio 9: Il grezzo della lente è sagomato su un tornio lineare (chiamato an bordatore ) utilizzando una mola in ceramica o diamantata o lame in acciaio inossidabile. L'obiettivo deve essere nuovamente preparato per accettare un mandrino, ma poiché si taglia solo il bordo, viene utilizzato un sistema molto più delicato. Un piccolo ricevitore a mandrino viene posizionato dove sarà il centro geometrico della lente finita, e la lente viene quindi orientata sull'asse 180. Generalmente, è necessario solo un cuscinetto adesivo per tenere il ricevitore sull'obiettivo. L'obiettivo viene bloccato nel bordo e tenuto in posizione da un cuscinetto a pressione che preme sul lato opposto dell'obiettivo (come tenere una moneta molto grande tra il pollice e l'indice al centro).
L'obiettivo è montato su una molatrice. Il mandrino della molatrice gira lentamente mentre la lente viene tagliata in forma.
Modelli di cornice Passaggio 10: Nella bordatrice viene inserito un motivo a forma di cornice. I modelli sono comunemente in plastica e possono essere forniti dal produttore del telaio o realizzati in laboratorio.
Un motivo rosso viene utilizzato nella molatrice per determinare la forma finale della lente. Le molatrici più recenti non utilizzano modelli; Invece, la forma è determinata da una sonda che misura il telaio e memorizza le informazioni in un computer, che a sua volta controlla l'operazione di bordatura. Come opera, la lente che gira lentamente viene portata nella superficie di taglio a rotazione rapida, che sia una mola o lame d'acciaio, finché una guida non contatta il modello, che ruota per adattarsi all'obiettivo. Se la montatura ha un bordo completo che circonda l'obiettivo, uno smusso, o cresta, è tagliato lungo il bordo della lente che si inserirà in una scanalatura nel telaio; altrimenti, il bordo è lasciato piatto.
Passaggio 11: Le lenti, ora tagliato per adattarsi al telaio, sono predisposti per l'inserimento nel telaio.
Le lenti che devono essere colorate vengono immerse nella tintura a caldo. Passaggio 12: La lente è inserita nella montatura. L'adattamento e l'orientamento sono ricontrollati, eventuali viti o cerniere usurate vengono sostituite secondo necessità, e il telaio è reso quadrato. Gli occhiali finiti vengono quindi accuratamente puliti e confezionati per la consegna al paziente.
Un tecnico controlla le lenti finite per graffi e imperfezioni. Le lenti in vetro sono levigate e lucidate più o meno allo stesso modo della plastica, tranne per il fatto che vengono utilizzate superfici di taglio diamantate, e alcuni dettagli possono variare. I pezzi grezzi sono realizzati in vetro relativamente morbido e devono essere temperati, o da sostanze chimiche o dal calore, per rinforzarli prima di inserirli nel telaio.
I progressi nell'automazione stanno rapidamente cambiando il modo in cui vengono realizzati gli obiettivi. Per esempio, la stragrande maggioranza dei laboratori ora utilizza i computer per determinare i parametri della curva e la scelta delle lenti, e sono disponibili apparecchiature che uniranno diversi passaggi o addirittura eseguiranno l'intera operazione automaticamente.
Per ulteriori informazioni sugli obiettivi correttivi e sugli argomenti correlati, controlla i link nella pagina successiva.
Bob Broten è un ottico certificato dall'American Board of Opticianry e tecnico di laboratorio certificato presso Lenscrafters Inc. a Portland, Oregon. Ha conseguito una laurea in biologia e ha svolto ricerche approfondite sulla visione dei pesci mentre si laureava.
Nota dell'autore: Sono in debito con Erik Schopp, Ottico certificato A.B.O e direttore generale di Lenscrafters #671, e la dottoressa Dawne R. Griffith, O.D. con il dottor Robert D. Forbes &Associates, per la loro preziosa assistenza nella revisione di questo articolo. L'ottica e l'optometria sono argomenti complessi che esulano dallo scopo di questo articolo. Nel presentare i principi fondamentali di queste due discipline, Ho semplificato un po' per brevità. Per questo mi scuso. Eventuali errori di fatto o di teoria sono interamente miei. Incoraggio i lettori interessati a cercare una consulenza professionale, poiché questo articolo è una breve panoramica e non è inteso come guida alla diagnosi. Anche, Sono grato al negozio Lenscrafters #671 a Portland e a Joshua Boyd, tecnico delle lenti, per aiuto nello scattare le foto utilizzate con questo articolo.
