处方太阳镜。世界上几乎任何地方最常见的景点之一是 - 眼镜!由于我们非常依赖这些镜框内的镜头来改善我们对世界的看法，您可能想知道创建它们的过程是什么。

　　在本文中，我们将讨论眼睛如何聚焦，镜片如何工作，如何阅读处方，最后，镜片是如何制作的，包括研磨和塑造塑料镜片坯料以适应个人处方和框架的步骤。

　　让我们从一些视觉基础知识开始。

　　测试你的眼睛

　　试试探索频道的互动活动—— 测试您的视力 同时了解视觉的工作原理。其他互动部分可让您探索身体系统，并了解它们如何帮助您顺利完成日常生活。

　　您的眼睛如何聚焦

　　在你的眼睛后面是一层复杂的 细胞 被称为 视网膜.视网膜对以下方面有反应 光 并将该信息传达给 脑.反过来，大脑将所有这些活动转化为图像。因为眼睛是一个球体，所以视网膜的表面是弯曲的。

　　当你看到某件事时，必须发生三件事：

　　图像必须缩小尺寸以适应视网膜。

　　散射光必须聚集在一起——也就是说，它必须 重点 -- 在视网膜表面。

　　图像必须弯曲以匹配视网膜的曲线。

　　为了做到这一点，眼睛在视网膜和 学生 (眼睛中央的“窥视孔”，允许光线进入眼睛后部)和透明覆盖物，或 角膜 (前窗)。晶状体被归类为“加”晶状体，因为它向中心最厚，角膜协同工作，将图像聚焦到视网膜上。(有关眼睛功能的更多信息，请参阅 视觉的工作原理.)

　　定义

　　像差：由曲线或透镜表面缺陷引起的重影、光晕、波浪或彩虹

　　折射率：用于比较屈光力的比率

　　加镜头(+)：中心最厚的镜头;将焦点向前移动

　　负透镜 (-)：中心最薄的透镜;向后移动焦点

　　焦点：空间中折射光相遇的点;可以是实际的(加镜头)或假设的(减镜头)

　　瞳孔中心：晶状体正前方的点

　　散光：一种由角膜变形引起的疾病，会产生额外的镜片度数

　　失焦

　　有时，由于不同的原因，眼睛的焦点不太正确：

　　晶状体或角膜的表面可能不光滑，导致 光行差 这会导致一条称为 散光.

　　镜头可能无法更改其曲线以正确匹配图像(称为 膳宿).

　　角膜形状可能不正确，导致视力模糊。

　　大多数视力问题发生在眼睛无法将图像聚焦到视网膜上时。以下是一些最常见的问题：

　　近视 (近视)发生在远处物体看起来模糊时，因为图像在到达视网膜之前就对焦了。近视可以用负透镜矫正，这会将焦点向后移。

　　远视 (远视)发生在近距离物体看起来模糊时，因为图像在到达视网膜之前没有聚焦。远视，也可能随着年龄的增长而发生，可以用加号镜片矫正。 双焦点 镜片有一个小的加号部分，可以帮助有远见的人阅读或做近距离工作，例如缝纫。

　　散光 由导致第二个焦点的失真引起。它可以通过圆柱曲线进行校正。

　　此外，当眼睛不能一起工作时，可以制作镜片来矫正复视(“交叉眼睛”)。镜片通过移动图像以匹配任性的眼睛来做到这一点。

　　然后，使用矫正镜片来矫正像差，将焦点调整到视网膜上或补偿其他异常。您可以在 屈光视力问题是如何工作的。

　　镜头的工作原理

　　通过曲面透镜了解光的行为的最佳方法是将其与 棱镜.棱镜的一端较厚，穿过它的光线弯曲(折射) 朝向最厚的部分。见下图。

　　一个 镜头 可以认为是两个连接在一起的圆形棱镜。通过透镜的光线总是向棱镜的最厚部分弯曲。要制作负透镜(左上方)，最厚的部分， 基础，棱镜位于外边缘和最薄的部分， 顶点，位于中间。这会将光线从镜头中心扩散开来，并将焦点向前移动。镜头越强，焦点离镜头越远。

　　要制作一个加号镜头(右上方)，镜头最厚的部分在中间，最薄的部分在外边缘。灯光向中心弯曲，焦点向后移动。镜头越强，焦点越靠近镜头。

　　将正确类型和功率的晶状体放在眼睛前方将调整焦点，以补偿眼睛无法将图像聚焦在视网膜上。

　　确定透镜强度

　　透镜的强度由透镜材料和磨入透镜的曲线角度决定。透镜强度表示为 屈光度 (D)，表示光线弯曲的程度。屈光度越高，晶状体越强。此外，屈光度强度前的加号 (+) 或减号 (-) 表示镜片的类型。

　　正负透镜可以组合，总透镜类型是两者的代数和。例如，将 +2.00D 镜头添加到 -5.00D 镜头会产生：

　　镜片形状

　　验光中常用两种基本镜片形状：球面和圆柱形。

　　一个 球形 镜头看起来像一个被切成两半的篮球。整个镜头表面的曲线都是相同的。

　　一个 圆柱 镜头看起来像纵向切割的管道。圆柱曲线的脊柱(轴)的方向定义其方向。它只会沿该轴弯曲光线。圆柱曲线通常用于校正散光，因为轴可以与角膜上的像差轴相匹配。

　　定义

　　复合透镜：同时具有球面和圆柱形组件的透镜

　　圆柱曲线：沿直线辐射的曲线，如纵向切割的管道

　　屈光度(D)：晶状体的屈光度;数字越大，镜头越强

　　折射：光的弯曲

　　球形曲线：在所有方向上都相同的曲线，就像一个被切成两半的篮球

　　镜片和处方

　　要制作镜头，您需要的第一件事是 镜头空白.毛坯在工厂制造，然后运到各个实验室制成眼镜。将原始透镜材料倒入模具中，形成直径约4英寸，厚度在1至1 1/2英寸之间的圆盘。模具底部在正面形成球形曲线。一个小 段 具有更强的曲线可以放置在模具中以形成用于双光或渐进镜片的段。

　　如何阅读处方

　　大多数处方有四个部分：

　　基础(球形)强度和类型(正负)

　　气缸强度和类型

　　圆柱轴方向(以垂直 90 度为单位;“x”表示“在”)

　　双焦点段的强度(“加号”表示“另外”)和类型

　　验光师或眼科医生的简短处方可能如下：

　　2.25 -1.50 x 127 加上 +2.00

　　这意味着：

　　+2.25D球面底曲线(加镜头)

　　127度的-1.50D圆柱体(基曲线上增加了负圆柱透镜)

　　+2.00D的额外双焦点片段

　　带柱面的镜头总功率为 +2.25 + (-1.50) = +0.75D。在该段，功率为 (+0.75) + (+2.00) = +2.75D。如果你曾经想过，OD的意思是右眼，OS的意思是左眼。

　　定义

　　基础曲线：简单的球形曲线;主晶状体曲线

　　镜头空白：基本球面镜头;实验室研磨毛坯背面以匹配处方

　　光学中心：球面透镜上的光斑，光线以与透镜平面成 90 度角进入

　　分段：为读取而添加的镜片部分(双焦点或三焦点);它可以单独添加到镜头坯料中，也可以形成混合曲线到底座上

　　概述：镜头是如何制造的

　　在实验室中，患者的完整处方提供了以下确切的详细信息：

　　成品镜片必须具有的总功率(屈光度)。

　　段的强度和大小(如果需要)。

　　任何圆柱曲线的功率和方向。

　　详细信息，例如光学中心的位置和可能需要的任何诱导棱镜。

　　实验室技术人员选择具有正确段的镜头空白(称为 加) 和接近规定功率的基本曲线。然后，为了使功率与处方完全匹配，在镜头空白的背面研磨另一条曲线。

　　在大多数实验室中，该设备设计用于研磨负曲线，因此通常选择坚固的正透镜坯料。

　　如果基底曲线太强，则在镜头背面磨出负曲线，这会降低镜头的总功率。

　　例如，一个非常常见的镜片空白是+6.00屈光度。如果处方要求总共 +2.00 屈光度，则背面的屈光度曲线为 -4.00：(+6.00D) + (-4.00D) = +2.00D。(请参见下图。如果需要，也可以同时磨削圆柱曲线。

　　如果处方要求负镜片，仍然可以使用 +6.00 屈光度镜片空白。要创建屈光度为 -2.00 的镜片，背面的屈光度曲线为 -8.00：(+6.00D) + (-8.00D) = -2.00D。

　　制作镜头：第 1 部分

　　镜头空白将被研磨 以匹配患者的处方。步骤 1 到 3

　　矫正镜片可以用玻璃或塑料制成，但如今，塑料是最常见的。虽然在制造镜片时使用几种不同类型的塑料，但它们都遵循相同的一般制造程序。概述的大多数步骤也适用于玻璃，尽管最后指出了一些重要的差异。

　　实验室，即使是自动化实验室，也要遵循 12 个步骤来制作处方镜片：

　　第 1 步： 技术人员选择具有适当基础曲线的所需材料的透镜坯料，并在需要时添加功率。

　　第 2 步： 如果处方要求圆柱体，则在镜头正面标记一条线以定义180度，然后绘制另一条与第二条曲线的轴线匹配的线。如果存在线段，则线段边用作 180 度线。通常，透镜的光学中心略高于段边缘，并且线被标记为适当的距离。(注意：当没有分段或诱导棱镜时，镜头可能不标记，并在镜头研磨后确定圆柱轴。

　　标记镜头空白以显示圆柱轴的位置。

　　第 3 步： 由于镜头的正面将保持原样，因此用特殊的胶带覆盖以保护它。

　　技术人员在镜头坯料的前部盖上保护罩，以防止其损坏。

　　定义

　　发生器：用于磨削透镜表面曲线的复合平面研磨机

　　诱导棱镜：一种将光学中心从瞳孔中心移开的技术

　　制作镜头：第 2 部分

　　复合研磨机，称为发电机，将所需的曲线研磨到镜头坯料的背面。控制台上的两个大表盘设置了将磨入镜头的球面和圆柱形曲线。步骤 4 到 6

　　第 4 步： 根据设备的类型，镜头必须准备好适合 发电机，通常是能够同时磨削两条曲线的复合平面磨床。

　　卡盘接收器(称为 块) 放置在镜头前部的保护胶带上。如果存在圆柱曲线，则镜头的方向使圆柱轴与发生器的圆柱扫描轴匹配。

　　卡盘接收器(称为镜头块)必须连接到镜头的前部，以便可以安装在发生器中。

　　块的中心将成为透镜的光学中心。根据设备的不同，镜头可以通过特殊的粘垫固定到位，使用特殊的合金将镜头“粘”到块上或用塑料。

　　第 5 步： 镜头插入发生器中。

　　连接到镜头块的镜头坯料插入发生器中。发生器具有对齐镜头的引脚。

　　除了发生器产生的复合曲线外，镜头可能需要其他处理，因此镜头也可能在卡盘中倾斜。这种倾斜将偏移光学中心(称为 诱导棱镜)通常用于允许更薄的镜片或适应处方的特殊要求。

　　透镜在橡胶衬里的研磨室内研磨。圆锥形羽毛笔或砂轮位于中心。羽毛笔的外边缘有一个菱形切割表面，并且是倾斜的，因此只有外边缘接触镜头。

　　第 6 步： 曲线在机器上设置并生成镜头(地面)。此步骤可以完全自动化或手动操作，操作员手动将套筒(砂轮)扫过镜头，逐渐推进镜头，直到达到所需的镜头厚度。镜片厚度取决于曲线类型(正负)、镜片材料(有些塑料更坚韧，研磨更薄)或其他考虑因素(例如，安全眼镜比日常使用的镜片厚)。如果镜片在手术过程中变得太热，它可能会翘曲或撕裂，因此用水冷却，这也会冲走切割的材料(称为围巾)。

　　制作镜头：第 3 部分

　　一台气缸机可以同时打磨两个镜片。气压将镜头和砂磨块固定在一起，计时器在预选时间关闭机器。步骤 7 到 9

　　第 7 步： 将镜头从发生器上取下并放置在特殊的砂光机(称为 气缸机) 以删除生成器留下的任何标记。为此，将砂纸粘在具有反向匹配曲线的块上(例如，+2.00 基础/+2.50 圆柱体以匹配 -2.00/-2.50 生成的曲线)，并将透镜和块摩擦在一起。同时，镜片保持凉爽并用水清洁。

　　打磨操作后，镜片在相同的机器上抛光，只是使用用抛光剂清洗的毛毡抛光垫代替砂纸和水。完成此步骤后，镜头在光学上是透明的，没有明显的划痕。

　　打磨后，镜片经过抛光，因此非常清晰，没有任何划痕。液体抛光剂流过镜片并进入储液器进行再循环。

　　第 8 步： 从镜头上取下块，清洗和检查镜头。有时可能会在镜片上涂上特殊涂层。此时，镜头坯料在镜头背面有额外的曲线，并且已经过抛光。然而，大直径坯料仍然必须调整尺寸和形状以适应患者选择的框架。根据设备的不同，使用了几种方法，但它们都基于以下描述。

　　第 9 步： 透镜坯料在线性车床上成型(称为 磨边机) 使用陶瓷或金刚石砂轮或不锈钢刀片。镜头必须再次准备好接受卡盘，但由于只切割边缘，因此使用更温和的系统。将一个小的卡盘接收器放置在成品透镜的几何中心的位置，然后将透镜定向在 180 轴上。通常，只需要一个胶垫即可将接收器固定在镜头上。镜头被夹在磨边器中，并由压在镜头另一侧的压力垫固定到位(就像在你的拇指和食指之间拿着一个非常大的硬币的中心)。

　　镜头安装在边缘器中。当透镜被切割成形状时，边缘的卡盘会缓慢转动。

　　制作镜头：第 4 部分

　　框架模式步骤 10 到 12

　　第 10 步： 框架形状的图案插入到边缘中。图案通常是塑料的，可以由框架制造商提供或在实验室制造。

　　在磨边机中使用红色图案来确定 镜头的最终形状。

　　较新的边缘器不使用图案;相反，形状由测量框架并将信息存储在计算机中的探头确定，计算机又控制封边操作。在运行时，缓慢转动的透镜被带入快速转动的切割表面，该表面是砂轮或钢刀片，直到导轨接触图案，图案旋转以匹配镜头。如果镜架在镜头周围有一个完整的边缘，则沿镜头边缘切割一个斜面或脊，以适应镜框的凹槽;否则，边缘保持平坦。

　　第 11 步： 镜片现在被切割成适合镜架，准备插入镜架。

　　如果要对镜片进行着色，则此时进行染色。特殊染料保存在加热容器中，镜片浸入。色调的密度取决于镜片在染料中剩余的时间。镜片可能仅部分着色(褪色)，在顶部和底部着色不同的颜色，或通过组合不同的颜色来着色自定义颜色。此外，可以以相同的方式应用特殊的紫外线阻隔染料。

　　需要着色的镜片浸入热染料中。

　　如果镜架是无框的，则沿镜头边缘切割一个凹槽，以接收将镜头固定在镜框上的绳子。任何锋利的边缘都会被修剪和平滑，如果需要，边缘会在抛光轮上抛光。

　　第 12 步： 镜头插入镜框。仔细检查配合和方向，根据需要更换任何磨损的螺钉或铰链，并将框架制成方形。然后将成品眼镜彻底清洁并包装，以交付给患者。

　　技术人员检查成品镜头 划痕和瑕疵。

　　玻璃镜片的研磨和抛光方式与塑料大致相同，只是使用了金刚石切割表面，并且某些细节可能会有所不同。坯料由相对柔软的玻璃制成，在插入框架之前，必须通过化学品或热量进行钢化以加强它们。

　　自动化的进步正在迅速改变镜片的制造方式。例如，绝大多数实验室现在使用计算机来确定曲线参数和镜头选择，并且可以使用将几个步骤组合在一起甚至自动完成整个操作的设备。