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蔡司產品

值得一窺究竟:蔡司眼鏡片,鍍膜和診斷儀器

產品組合

鏡片是如何生產的?

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有兩種不同的基本材料和兩種生產技術。 訂製的精準鏡片──亦稱為處方鏡片──無論是採用人造纖維或玻璃材料做成的,現今都是利用蔡司freeform技術生產的。 現成鏡片──預製的鏡片──通常是採用壓鑄製程做成的。
 

如果採取低價解決方案時,視光師通常選擇預製的單光或閱讀鏡片。這類現成鏡片的屈光度並不針對每個配戴者進行調整,但是這種鏡片確實也符合配戴者的視力描述。訂製鏡片是依據處方生產的。亦即,視光師會測量配戴者個人的視力描述,之後再根據這個描述生產處方鏡片。這些描述上的不同不僅會因此造成交貨時間上的不同,也會導致鏡片價格上的不同。這種差別最早開始於造訪視光師進行確定確定配戴者所需的個人視力描述處方的時候。 這個過程稱為驗光。 但是這個過程後還發生什麼事?現代訂製鏡片是如何生產的?
 

  人造纖維(有機材料)
玻璃
眼鏡鏡片 單光鏡片、多焦鏡片、漸進鏡片、特殊用途鏡片
太陽鏡片
單光鏡片、多焦鏡片、漸進鏡片、特殊用途鏡片
太陽鏡片
折射率 1.5 - 1.74 1.5 - 1.92
訂製鏡片(處方生產) Freeform技術

Freeform技術

研磨和拋光

現成鏡片 壓鑄製程
壓鑄製程和研磨
鍍膜 硬漆、防反光鍍膜、潔淨鍍膜和其他鍍膜
染色、漸層染色和浸染──什麼顏色都可能
防反光鍍膜、潔淨鍍膜和其他鍍膜
染色、漸層染色和真空蒸染──亮麗的顏色選擇


處方鏡片生產的十個步驟

1// 訂貨準備

視光師將個人訂貨送到蔡司後,開始訂貨準備程序:每一枚鏡片都先個別計算,由而生成生產所需的數據。這些數據被儲存到內建在一個輸送盤上的晶片上。兩個半成品鏡片──左眼和右眼之用──會自動從倉庫裏取出並放到輸送盤內。旅程於此開始:輸送帶將輸送盤從一個工作站送到下一個工作站。

2// 夾固

為了確保鏡片裝載安全,而且在加工工具中處於正確的位置上,有必要進行夾固。在已經預先完成的半成品鏡片正面進行加工之前,先將鏡片連接到夾固器上,先將表面塗上保護性的硬漆。用來結合鏡片和夾固器的材料是一種具有低熔點特性的合金,因此接下來的(成形、拋光和鐫刻)加工過程中,半成品鏡片是焊接在固定的位置上的。

3// 成形

蔡司freeform技術的半成品鏡片正面都已經預先完成並具有屈光度。 為每個配戴者個人提供最佳視力所需的鏡片設計是在背面調整進行調整的。這個成形加工過程是由一個自動式5軸CNC加工機進行的過程。形狀和屈光度大約可在90秒鐘完成。成形加工過程所需的數據得自於一個中央服務器。成形加工過程包括縮小直徑,使用銑削技術造成斜邊,再使用天然鑽石進行精密車削。精密車削加工所造成的最小表面粗糙度使得鏡片可以直接拋光而不影響到鏡片的形狀和半徑。

4// 拋光和鐫刻

在蔡司開發的「軟」拋光加工過程中,60-90秒鐘內即可將鏡片表面拋光成完全不殘留任何標記痕跡。先前生成的freeform表面不受到損壞──這是蔡司技術的特色。而為了確保每一位視光師和每一位配戴者能夠辨認到他們收到的是真正的蔡司鏡片,鏡片表面會使用激光鐫刻一個「Z」字樣。如有要求,也可鐫刻配戴者的姓名縮寫。

5// 退夾固和進行清潔

Abblocken und Reinigen

夾固材料在熱水中進行熔解,好讓鏡片能從工具上輕柔地退除。使用的合金完全回收再利用。
清潔的過程分成幾個步驟,在一個有如洗車隧道的刷洗單元裏進行,會用上不同的清潔劑和高純度的水。最後,使用像是頭髮烘乾機那樣的裝置烘乾鏡片。

6// 染色

無論要求的是單色、漸層、顧客指定或醫師處方的顏色,人造纖維鏡片可以染成任何希望的顏色。使用的色料如同紡織品染整使用的色料。色料在浸染過程中,會深入人造纖維材料的表面。若是玻璃鏡片,色料則施用到氧化金屬組成的鍍膜裏,因此顏色的選擇受到限制。

7// 鍍膜

在浸染過程中,鏡片上先施用一層硬漆以便防止刮花鏡片。不同屈光度的人造纖維材料施用特別調整的不同硬漆。防花的鍍膜大約有二微米的厚度。經過超音波清潔後,再經過真空蒸鍍過程施用防反光鍍膜。個別的鏡片會被安排在稱為半球罩的特殊機架上。現代的鍍膜可達9個不同的鍍層──整個包膜大約達到400納米的厚度。最後一層鍍膜使鏡片表面極為光滑,使得鏡片既防髒汙又拒水(出汙泥不染的「蓮花效應」)。這層鍍膜只有10納米的厚度──那是一根草在大約10秒鐘增長的厚度!

8// 質量保證

Quality assurance

每一枚鏡片交貨前都會受到徹底的檢查。品檢項目包括目測檢查有無灰塵、損壞和正確的殘餘反光顏色。使用機器檢查每一枚個別的鏡片是否符合指標:屈光度、軸心、圓筒、厚度、設計、直徑等等。使用微米激光鐫刻「Z」字樣,並使用電子焦度計進行透光測量屈光度,使得鏡片精準對齊,確保印記位置完全正確。對視光師將鏡片正確植入鏡框而言,這是很重要的步驟。

9// 送貨

印製交貨單、將鏡片置入交貨單內、自動化包裝、植入保證卡…等等。利用條碼系統控制包裝和送貨過程。運輸公司前來提貨之前,ZEISS Vision Care需要進行的最後一項工作就是自動化地將訂貨安排到包裝盒內。快遞服務公司每天兩次,經由海路運輸路線,將鏡片成品送交出去。

10// 配鏡

配鏡──這個詞指的是將鏡片置入鏡框的工作──這個工作由視光師來進行。這個工作也同樣需要微米的精準度,因為中心定位錯誤的鏡片會影響視力質素,甚至可能導致視力像差。眼鏡就會變得毫無用處。


現成鏡片和半成品鏡片

半成品鏡片

freeform生產的起點是一枚半成品鏡片,因為它的形狀像冰上曲棍球的冰球,所以也稱為冰球。 這些冰球是在壓鑄製程中做成的,現成鏡片也同樣用這個方法製作。半成品鏡片是在壓鑄製程中做成的。在這個製程中,首先將液態的單一聚合物體導入模具內,然後將不同的物質加入單一聚合物體中,例如引發劑和紫外線吸收劑。引發劑觸發的化學反應導致鏡片硬化,這個反應也稱為「養成」,而紫外線吸收劑增強鏡片的紫外線吸收功能,由而防止鏡片發黃。

模具

模具

模具

壓鑄製程需要模具。模具擁有形成人造纖維鏡片表面的相反形狀。使用稱為墊片的一個密封圈將兩片模具密合在一起。墊片確保兩片模具保持預定的距離。將液態的單一聚合物體倒入模具內,經過硬化後成為多元聚合物體,也就是形成人造纖維鏡片。

凹透和凸透半成品鏡片

凹透和凸透半成品鏡片

一枚半成品鏡片可製作成不同屈光度的鏡片。前後表面的曲度表示該枚鏡片將會有凸透或凹透度數。

聚合作用

精準的溫度控制對聚合作用的品質具有關鍵性。

精準的溫度控制對聚合作用的品質具有關鍵性。

注料後,模具開始進行數小時的加熱程序,換句話說,半成品鏡片已經完成「烘培」。加入熱量激發引發劑,因而觸發化學反應(聚合作用或聚合反應),熱量減退時(退熱反應)會造成材料硬化或「養成」。在此過程中,原始材料會結合成長鏈的分子鏈。催化劑的功能和烘培粉的功能相同。

取決於所需的屈光率,採用不同的原始材料和不同的化學反應。雖然CR 39只採用一種原始的單一聚合物體,但是例如1.6到1.74屈光度的鏡片則採用兩種聚合物體。這兩種聚合物體在稱為聚合反應的過程中結合成為一體。高折射率材料的製作程序所需時間較長,最多需要48小時才能完成。

回火過程

回火過程

透過應變測試儀所見的人造纖維鏡片

模具的容積在養成過程中會收縮。屈光率1.5的人造纖維鏡片收縮率可達14%,但是屈光率1.67的鏡片收縮率大約是9%。具有彈性的墊片必須調整到這個收縮率,而且一次生產過程中使用過後就不可以再次使用。因此為了環境保護的緣故,我們採用可回收再利用的材料來製造墊片。
多元聚合作用後,將墊片移除並從模具分離人造纖維鏡片。然後,採用稱為回火的熱處理過程來降低鏡片內的應力。
經過徹底檢查和清潔後,模具可以再次利用。取決於生產技術,一個模具可多次利用高達100次。

現成鏡片

現成鏡片

人造纖維現成鏡片(這裡是CR39製造的凹透度數鏡片)──備妥配鏡

稱之為現成鏡片是因為這種鏡片並非依據處方生產的,而是儲存到倉庫裏直到收到視光師訂單適合這種鏡片。這種鏡片可以採用壓鑄技術進行生產。這個技術大體上與製作半成品鏡片的技術相同。鏡片毛胚或「壓鑄」養成之後,會施用防護的硬漆和鍍膜。

玻璃鏡片

玻璃鏡片

熔解高品質玻璃的原始材料

玻璃鏡片的製作很像人造纖維鏡片的製作。此處,也同樣可能採用freeform技術生產訂製的鏡片,或採用壓鑄方法生產現成鏡片。某些情況下,研磨和拋光半成品鏡片仍然採用傳統的技術。高溫熔解液態玻璃用來生產鏡片壓鑄,然後再加工其正面。首先,使用鑽石研磨工具預先將正面研磨或「約成」一個確定的形狀。然後,使用一個更精細的工具再研磨表面一次,形成像蠶絲一樣柔滑的表面,再經過拋光取得表面透明度。只有如此之後,鏡片才具有其光學效率。處方鏡片的背面(處方表面)在收到訂單之前尚未完工。背面也同樣經過研磨,精細研磨和拋光。此時鏡片正面也受到一層硬漆保護不受損壞。如此製程的鏡片具有所需的屈光度,其後可以施用防反光或其他改進的鍍膜。

 

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