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一枚高科技近视镜片是如何诞生的

时间:2018-07-03 14:55  来源:新快报

●不同生活场景需要佩戴不同的近视眼镜,如面对电子屏幕时佩戴防蓝光镜,开车时使用防眩光的驾驶眼镜等。

“驾车型近视镜”“运动太阳镜”“电子屏幕专用防蓝光镜片”……一枚高科技近视镜片是如何诞生的

总第31期

策划:肖 萍

撰稿:罗 韵

美术:张汉松

绘图:陈凤翔

世界卫生组织最新研究报告称,目前中国近视患者人数多达6亿,几乎是中国总人口数量的一半。在广州,中山大学中山眼科中心眼屈光专科副主任杨晓接受采访时表示,他们与世界卫生组织(WHO)联合针对广州市荔湾区71所学校5053名学生的调查结果显示,15岁青少年近视率达78.4%,5岁儿童近视率达5.7%。

近视眼镜作为很多人的生活必需品,你是否好奇,一枚镜片是如何从工厂的原料桶来到你的鼻尖的呢?如今的近视镜片又有了什么高科技元素?
 

 
●工厂的包装车间当班人数约20人,他们的生产节拍数据清晰显示在上方看板上。

●自动单体配置系统 该系统自动完成1.67A、B/1.60A、B多种材料称量、混合搅拌、抽真空、输送等配制工艺。可实现原料自动配制、精准称量,同时实现抽真空的精确控制;减轻员工操作难度,减少人工配制产生的误差。

●自动磨边机 该机器可根据操作界面预设的镜片直径,自动对镜片边缘进行切削。系统采用LGPLC控制系统、电子尺寸等先进技术,可同时对四片镜片进行加工。自主开发磨边机自动上下料系统,实现磨边工序完全自动化生产,第一台原型机已到厂安装调试中。

●超声波清洗机 采用韩国进口超声波结合RO、DI水工艺对制作镜片的模具进行自动清洗,可全自动高效率实现模具清洗,节省成本。同时配备自主开发的板式热量回收系统,对废水热量进行高效回收,节省电能。

穿上防尘服和鞋套,新快报记者在工作人员的引导下进入德国镜片制造工厂蔡司的生产园区。该工厂在广州已经投产20年了,就在这些看似平平无奇的厂房里,储存着价值上亿元人民币的原材料,1000多名员工每天制造出45000枚镜片。

为人们制造镜片的工匠们大多并不是真人,而是智能化的机器——造眼镜不用很多人,有这些神器就可以了。

树脂经过“千锤百炼”成为镜片

跟传统的想法中密密麻麻的生产车间完全不同,约一个小时的参观过程中几乎没遇见多少个工作人员。这种高度智能无人化的生产方式,都是上文里面提到的机器的功劳。工厂职员贝晓明向记者介绍,一枚镜片从原材料变为成品,过程可以说是“千锤百炼、脱胎换骨”:经过模具清洗、单体配置、绑带、浇注、固化、开模、磨边、分拣、加硬、镀膜和包装等程序,才能成为一枚可用的半成品镜片,根据顾客的验光数据配置成一副现代化的眼镜。

进入工业化生产以后,镜片的主要原材料分别是玻璃和树脂。玻璃镜片更耐刮,但重量也较沉而且易碎,其折射率比树脂镜片高,透光率和机械化学性能都比较好,有恒定的折射率、理化性能稳定,在同样度数情况下,玻璃镜片要比树脂镜片薄。但是玻璃片易碎,材质偏重。除了在太空、实验室里使用玻璃作为镜片原材料,我们日常生活中的镜片原材料是较为廉价的树脂。

高科技神器根除树脂镜片弱点

如果“树脂君”也可以接受采访,它可能要说:“鬼知道我经历了什么”——首先投入装有98%高浓度硫酸的超声波清洗机“洗个澡”,后进入自动单体配置机被精准称量分配成固定的量,注入两片平行叠好的模具中间,然后把模具牢牢捆绑好,在价值等同于一台超级跑车的固化炉里加热,通过聚合反应脱胎换骨从液体成为固体,取出来之后用设置好直径的自动磨边机来切削打磨镜片边缘,使它变得光滑,“火眼金睛”的机械手从芸芸众片中分拣出合格的良品测量分类,次品则被“无情抛弃”之余还要自动生成报表,被记录下来。

因为树脂天生就有材料软、不抗刮等特点,刚刚才入选的良品需要彻底根除这些弱项。怎么办到呢?它们进入智能化的浸入式加硬机和真空镀膜机,参观者隔着机器的玻璃外观,可以看到里面顶部的金属雾化电子枪均匀全面地在镜片上喷洒成膜,镀膜的厚度只有1/500毫米,等于一张普通纸片的1/250,但它却有多达9个不同膜层构成能保护镜片不被磨损,镜片也因此被赋予了更好的硬度、增透、防水、防晕防光等新属性。最后,经过人工的包装,镜片就可以躺在半成品仓库里等待客人的挑选了。

记者看到,整条生产线里面人力最为密集的地方就是最后的包装车间了,参观当天的当班人数为20人,他们戴着防护口罩埋头劳作,生产节拍都一一显示在头顶上方的电子看板上,路过的人可以轻轻松松一目了然。

 
●新一代的视力检测仪器,60秒就能得出详细验光结果。

●工程师认为,每只眼球都像指纹一样独一无二。

●为了满足佩戴者眼球的个性化需求,高科技仪器按照四万个不同设计坐标点的要求进行特别定制。

●镜片生产工厂应用高科技生产技术,减少人工误差。

传统的验光配镜流程大概有5个步骤,排除眼部疾病、医学验光和测瞳距,选配眼镜,定配质检,个性化调校眼镜等。一般验光配镜需要45分钟至1小时,镜片下单后要从厂家处定制,定好之后还要拿到车间进行加工,最快要两个小时可取,定制镜片的话需要等待3-5天。

近日,在位于中信广场的验配中心,新快报记者体验了一把最新的验配“神器”:一款名为i.Profiler plus的四合一屈光分析仪。全套验配过程大约半个小时,定制镜片则同样需要等待一个星期可取。镜片制作工厂职员贝晓明介绍,这台机器跟传统的验配方法比起来,在精确性上则精益良多。

给眼睛信息画一张详细地图

“每个人有不同的适配需求,脸型、镜眼距、瞳距、瞳高等不为人所留意的参数,对眼镜佩戴者而言却意味着舒适感、清晰度与宽广度上的巨大差异。验光师首先与用户仔细沟通,对用户的眼部情况、戴镜史、用眼习惯、视觉需求等进行了解。随后,验光师便操控着四合一屈光分析仪(i.Profiler plus)给用户的眼部进行客观验光。由一道进入眼睛的无害光束,测量光线如何通过眼睛,并藉由多达1500个的采样点,描绘出造成夜间视力表现降低的高阶像差。”

当记者专心盯着分析仪内显示的热气球看时,这项过程在几秒钟内就可以完成。这种检测就像给用户的眼睛信息画了一张详细地图。验光师只需短短60秒,便能精确、客观地测量顾客的视力情况,包括模拟夜间及昏暗环境下瞳孔张大时的视力情况等。

在获取眼部参数后,验光师通过综合验光仪与液晶视力表第二代进行主观验光,采用偏光技术在清晰透明的液晶显示屏上进行随机化检测,快速而流畅地更换和检查镜片。并对客观验光所获得的参数,根据实际情况调整,实时显示最终处方与视力改善效果。

在完成这些步骤之后,便可以进行镜框挑选、在该公司的配镜系统支持下,展开镜片与镜框适配测量,制定满足消费需求的眼镜。

“在现代科技的辅助下,打破了以往需要手工测量瞳距的限制,实现了个性化、精准化与标准化配验的三位一体,在几分钟内便可收集和计算到我们基本的配镜参数,进而综合考虑我们的脸型、镜眼距、瞳距、瞳高等,提供个性化的配镜处方,提高镜片舒适度、清晰度与可视区的宽广度。”贝晓明说。

看电脑眼睛疲劳,可用“防蓝光镜片”

功能不同的眼镜看起来只是镜框不同,可是真正的奥妙却跟时尚无关,而在于它们的镜片功能,主要是镜片镀膜不一样。记者采访了多位“高科技镜片”使用者,这些功能贴合着他们日常的生活习惯和需求。

最常见的“高科技镜片”是偏光镜,也就是我们常说的太阳眼镜。供职于某航空公司地勤部的蓝先生,每天上班的时候就会佩戴上一副深色的太阳眼镜,他说,机场上一片水泥地白花花的,在阳光下会有一定的反光效果,刺伤人的眼睛,而航空公司的许多工种对视力要求比较高。于是,从飞行员到地勤人员都需要佩戴太阳眼镜。“但飞行员坐进机舱开始驾驶的时候,眼镜都是要取下来的,你们从电视剧电影里看到帅气的墨镜机长,一般都是他们走下飞机以后的造型。”

办公室白领们最感兴趣的“防蓝光镜片”,主要分为两大类:反射性防蓝光与吸收性防蓝光。反射性防蓝光就是在镜片加膜时,镀上一层对有害蓝光进行反射的膜,防蓝光膜会带有淡淡的黄色,这样看屏幕光线会柔和,镜片感觉还是透明的。吸收性防蓝光就是在镜片制作时加入材料,镜片材料对有害蓝光进行吸收,这样的镜片有底色,是很浅的黄色。这两种方法各有优点,但都对有害蓝光有减少作用。

“我们的眼睛在人类进化的过程中,最不舒适的则是短波蓝光,防蓝光要防的就是这种光,主要存在于电子产品,手机、平板电脑和液晶屏等。短波蓝光最接近紫光,能量大,穿透力强,在用眼的过程中被人眼晶体过滤数量有限,大部分短波蓝光会直接到达眼底,作用于人眼的黄斑区,进而引起视疲劳,进而形成近视及加速度数增长。”专业人士如是介绍。

“驾车型镜片”减少眩光

像曹先生这样经常驾车的人士也许更关心“驾车型镜片”。曹先生家住广州增城,需要自驾车往返住处和位于珠江新城的办公室,每天的通勤时间长达三四个小时,尤其是加班到晚上,夜间驾驶的机会也不少。他的太太就在车里常备一副驾驶专用眼镜,这种镜片的特殊之处在于上面镀了一层极光膜,能降低眩光,尤其在天气以及光线条件恶劣时,可有效减少眩光对驾驶人视力的干扰,让驾驶人更好地掌握路面情况和仪表板上的信息。同时从设计上优化的镜片远用区和中间区域,可减少不必要的头部动作,在强光、道路反光、雨天湿滑、高速多弯、路边障碍等环境下,使眼睛更自由地在多种距离间切换而不会产生不适感。

长跑爱好者邓先生戴着自己的运动型太阳眼镜参与了多个气候地理条件不同的城市马拉松比赛,四年前,他从电视比赛上看到外国选手的跑步装备,于是也照着样子给自己添置了一份。他介绍说,几乎每个富有经验的长跑爱好者,都会给自己备上这样一副眼镜,他们需要在不同的气候环境和道路条件下保持广角、清晰的视觉。“这副眼镜除了设计轻便、动感有型之外,染色强度能达到80%,有防尘防刮防止空气中小尘埃颗粒的镀膜,从镜片中区到边缘都薄而清晰,无论是骑车、跑步或进行水上运动,打网球、踢足球或是打高尔夫的时候都能确保良好视觉。”

记者手记

近日,新快报记者走进一家德国镜片制造工厂的生产车间,亲身体验了从眼部测量到镜片生产的过程,也探访了时下最新的高科技镜片制作“神器”。

在采访之前,该镜片工厂华南区总经理彭伟首先提问记者:“你有多少双鞋子?有多少副眼镜?”当时在场的人纷纷回答,鞋子多得一时数不过来,但眼镜,大部分人都只有一副。

彭伟听后微微一笑,在他看来,正如人们在不同场合需要换穿不同的鞋子,近视眼镜也应该一样:从上班对着电脑屏幕,到下班休闲运动,从玩电子游戏到夜间驾驶汽车,根据生活场景的不同,应该用不同的近视镜片。

“你身处的环境不一样,面对的景物和光不一样,对视力的要求也不一样,眼镜还能一样吗?我也是一名眼镜佩戴者,我们需要的不是单纯的镜片,而是有效、全面的视力问题解决方案。”

(罗韵)

编 辑:赵静明
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