แนวคิดเรื่องความเครียด
เมื่อพูดถึงแนวคิดเรื่องความเค้น เราต้องกล่าวถึงความเครียดด้วย ความเค้นหมายถึงแรงที่เกิดขึ้นภายในวัตถุเพื่อต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่างภายใต้แรงภายนอก ในขณะที่ความเครียดหมายถึงการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของรูปร่างและขนาดของวัตถุภายใต้แรงภายนอก แนวคิดทั้งสองนี้เป็นพารามิเตอร์สำคัญในการอธิบายและวัดพฤติกรรมและประสิทธิภาพของวัสดุภายใต้ความเค้น และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ
ความเครียดของเลนส์
ในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ ความเค้นเป็นแนวคิดที่สำคัญ การผลิตเลนส์เรซินเป็นทิศทางการประยุกต์ใช้ที่สำคัญในสาขานี้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความรู้เกี่ยวกับวัสดุเลนส์ ปัจจุบัน เลนส์หลักในท้องตลาดส่วนใหญ่ทำจากวัสดุเรซิน ในระหว่างกระบวนการผลิต การเกิดความเค้นในเลนส์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ สิ่งที่น่าเป็นห่วงเป็นพิเศษคือ ผลกระทบจากความเค้นของเลนส์ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และสามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ทดสอบทางแสงเฉพาะทาง เช่น เครื่องวัดความเค้น ในระหว่างกระบวนการผลิต เลนส์โดยทั่วไปอาจแสดงปรากฏการณ์ความเค้นภายในสองประเภท ได้แก่ ความเค้นจากการจัดเรียงตัว และความเค้นจากการหดตัว ความเค้นทั้งสองประเภทนี้สามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของเลนส์ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างเพียงพอ
① ความเครียดเชิงทิศทาง
ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปวัสดุเรซิน โซ่โมเลกุลจะได้รับแรงดันสูงและแรงเฉือนสูง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เนื่องจากโซ่โมเลกุลของวัสดุถูกตรึงอยู่ในสภาวะที่ไม่เป็นระเบียบและผ่อนคลายก่อนที่จะกลับคืนสู่สภาวะปกติอย่างสมบูรณ์ จึงเกิดความเค้นตกค้างจากการจัดเรียงตัว ปรากฏการณ์นี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในวัสดุ PC
คำอธิบายอย่างง่าย:
เลนส์ทำจากวัสดุเรซิน ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็งของเลนส์มีความไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดความเครียดภายใน ความเครียดภายในนี้แสดงออกมาในรูปของแรงกดจากบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า
②ความเครียดจากการหดตัว
ในกระบวนการผลิตวัสดุเรซิน โซ่โมเลกุลอาจประสบกับการกระจายตัวของอุณหภูมิการเย็นตัวที่ไม่สม่ำเสมอในขณะที่เปลี่ยนสถานะจากหลอมเหลวไปสู่การเย็นตัว เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาของผนังผลิตภัณฑ์หรือช่องทางน้ำหล่อเย็น ผลที่ตามมาคือ ความแตกต่างของอุณหภูมินี้อาจนำไปสู่การหดตัวในระดับที่แตกต่างกันในแต่ละบริเวณ ความแตกต่างของอัตราการหดตัวระหว่างบริเวณต่างๆ อาจส่งผลให้เกิดความเครียดตกค้างเนื่องจากผลกระทบของแรงดึงและแรงเฉือน
คำอธิบายอย่างง่าย:
ในระหว่างกระบวนการระบายความร้อนในการผลิตเลนส์ ปัจจัยต่างๆ เช่น ความแตกต่างของความหนาของเลนส์และความสัมพันธ์กับอุปกรณ์ระบายความร้อนภายใน เช่น การระบายความร้อนที่เร็วในบางพื้นที่และการระบายความร้อนที่ช้าในพื้นที่อื่นๆ ล้วนสามารถนำไปสู่การเกิดความเครียดภายในได้
การขจัดความเครียดของเลนส์
1. การเพิ่มประสิทธิภาพเทคนิคการผลิต
เพื่อลดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตเลนส์ ผู้ผลิตเลนส์จึงทำการปรับปรุงและพัฒนาเทคนิคการผลิตอย่างต่อเนื่อง ในระหว่างกระบวนการผลิตเลนส์ เลนส์จะผ่านขั้นตอนการอบด้วยอุณหภูมิสูงสามขั้นตอน ขั้นตอนการอบครั้งแรกจะเปลี่ยนเลนส์จากสถานะของเหลวเป็นสถานะของแข็งและขจัดความเครียดที่เกิดขึ้นภายในของแข็งนั้น การอบอีกสองครั้งต่อมามีจุดมุ่งหมายเพื่อขจัดความเครียดภายในหลายครั้ง เพื่อให้ได้โครงสร้างภายในของเลนส์ที่สม่ำเสมอที่สุด
2. การผ่อนคลายความเครียดของเลนส์
ตามคำอธิบายของกฎของฮุคในทางฟิสิกส์ ภายใต้สภาวะความเครียดคงที่ ความเครียดจะค่อยๆ ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเส้นโค้งการคลายความเครียด นั่นหมายความว่า ผลกระทบจากความเครียดจากการจัดเรียงตัวและการหดตัวที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตเลนส์จะค่อยๆ ลดลงเมื่อระยะเวลาการเก็บรักษาเลนส์หลังการขึ้นรูปเพิ่มขึ้น เวลาในการคลายความเครียดของเลนส์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเครียดและแรงภายนอก ภายใต้สถานการณ์ปกติ ความเครียดในเลนส์จะลดลงเหลือน้อยที่สุดหลังจากประมาณสามเดือนนับจากการผลิตเลนส์เสร็จสิ้น ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ความเครียดภายในเลนส์จะถูกกำจัดไปจนหมดหลังจากออกจากโรงงานแล้ว
การเกิดความเครียดในแว่นตา
จากความเข้าใจเกี่ยวกับความเครียดของเลนส์ เราทราบว่าผลกระทบของความเครียดต่อผลิตภัณฑ์เลนส์แต่ละชิ้นนั้นค่อนข้างน้อย และอาจถือได้ว่าไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้น ในมาตรฐานแห่งชาติสำหรับเลนส์ในประเทศจีน จึงไม่ได้รวมพารามิเตอร์ความเครียดไว้ในเกณฑ์การรับรองคุณภาพ แล้วอะไรคือสาเหตุหลักของความเครียดในแว่นตา? ส่วนใหญ่แล้วเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเทคโนโลยีการผลิตแว่นตาแบบสั่งทำพิเศษ
ในร้านขายแว่นตา ระหว่างขั้นตอนการติดตั้งเลนส์ที่เจียระไนแล้วลงในกรอบแว่น ช่างแว่นตาจะเจียระไนเลนส์ให้มีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่ต้องการจริงเล็กน้อย เพื่อป้องกันไม่ให้เลนส์หลวมเกินไปและหลุดออกจากกรอบได้ง่าย วิธีนี้จะช่วยให้เลนส์ยึดติดกับกรอบได้อย่างแน่นหนาเมื่อขันสกรูยึด ป้องกันไม่ให้เลนส์เลื่อนหลุด อย่างไรก็ตาม การทำเช่นนี้อาจเพิ่มความเครียดให้กับเลนส์ ทำให้รู้สึกไม่สบายเมื่อสวมใส่ ขนาดเลนส์ที่ใหญ่เกินไปหรือการขันสกรูยึดกรอบแน่นเกินไป อาจทำให้การหักเหของแสงบนพื้นผิวเลนส์ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดริ้วคลื่นและส่งผลต่อคุณภาพการมองเห็น
ปรากฏการณ์การเกิดความเครียดจากแว่นตา
1. การหักเหสองทิศทาง
เนื่องจากขนาดการเจียรเลนส์ที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย การขันให้แน่นในระหว่างกระบวนการประกอบทำให้บริเวณรอบนอกของเลนส์ถูกบีบอัด ส่งผลให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นนี้จะเปลี่ยนดัชนีหักเหเดิมของเลนส์ ทำให้เกิดปรากฏการณ์ "การหักเหสองทิศทาง" ในเลนส์
2. บิดเบี้ยว
การกระเจิงแสง ในระหว่างกระบวนการประกอบแว่นตา หากขนาดแน่นเกินไป จะทำให้เลนส์ถูกบีบอัด ส่งผลให้เกิด "รอยย่น" บนพื้นผิว และทำให้การกระเจิงแสงของเลนส์ผิดเพี้ยนไป
เมื่อพบปัญหาเช่นนี้ เราสามารถถอดเลนส์ออกจากกรอบเพื่อเปลี่ยนสภาพการถูกกดทับของเลนส์ได้ การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นการปรับความเครียดชั่วคราว และหลังจากที่แรงภายนอกถูกกำจัดออกไป สภาพของเลนส์ก็จะคลายตัวหรืออาจกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่า หากมีการเปลี่ยนแปลงความเครียดภายในในระยะยาวที่เกิดจากแรงกดทับภายนอก แม้ว่าจะถอดและประกอบเลนส์ใหม่แล้ว ก็ไม่สามารถรับประกันได้ว่าเลนส์จะกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ ในกรณีนี้ ทางเลือกเดียวคือการสั่งทำเลนส์ใหม่
แรงกดทับที่เลนส์มักพบได้ในแว่นตาแบบเต็มกรอบ และในแว่นตาแบบครึ่งกรอบก็อาจเกิดขึ้นได้เช่นกันหากลวดที่ขอบแว่นแน่นเกินไป ปรากฏการณ์ประเภทนี้มักเกิดขึ้นที่บริเวณรอบนอกของเลนส์ และแรงกดทับเล็กน้อยจะมีผลกระทบต่อคุณภาพการมองเห็นเพียงเล็กน้อยและสังเกตได้ยาก อย่างไรก็ตาม หากแรงกดทับมากเกินไป จะส่งผลกระทบต่อบริเวณศูนย์กลางการมองเห็น ทำให้มองเห็นไม่ชัดและเกิดอาการเมื่อยล้าทางสายตา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมองไปที่บริเวณรอบนอกหรือขณะเคลื่อนไหวสายตา
เนื่องจากแรงกดทับจากแว่นตาส่วนใหญ่เกิดจากการกดทับของกรอบแว่น แว่นตาไร้กรอบจึงมีประสิทธิภาพในการลดแรงกดทับได้ดีกว่า
วิธีทดสอบความเครียดของแว่นตาด้วยตนเอง
หลังจากได้รับแรงภายนอก เลนส์ที่ทำจากวัสดุต่างกันจะเกิดรูปแบบความเครียดที่แตกต่างกันเนื่องจากความหนาแน่น ความแข็ง และโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ความเครียดอาจเกิดขึ้นได้โดยไม่คำนึงถึงวัสดุ ต่อไปนี้เป็นการแนะนำวิธีการทดสอบความเครียดโดยสังเขป อุปกรณ์ที่จำเป็นคือจอคอมพิวเตอร์และเลนส์โพลาไรซ์
วิธีการใช้งาน:
1. เปิดคอมพิวเตอร์และเปิดเอกสาร Word เปล่า (การทดสอบความเครียดต้องใช้แสงโพลาไรซ์ และจอคอมพิวเตอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้กันทั่วไปในการทดสอบความเครียด)
2. วางแว่นตาไว้หน้าจอคอมพิวเตอร์และสังเกตอย่างระมัดระวังว่ามีปรากฏการณ์ผิดปกติใดเกิดขึ้นหรือไม่
3. ใช้เลนส์โพลาไรซ์ (เช่น แว่นกันแดดโพลาไรซ์ คลิปหนีบเลนส์โพลาไรซ์ และแว่นดูหนัง 3 มิติ) เพื่อสังเกตแบบแผนความเครียดบนเลนส์ของแว่นตาและจอคอมพิวเตอร์
เลนส์โพลาไรซ์สามารถเผยให้เห็นการบิดเบี้ยวเป็นเส้นๆ ในบริเวณขอบของเลนส์ ซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดรูปแบบความเครียด การกระจายตัวของความเครียดบนเลนส์มักปรากฏเป็นจุดความเครียดและบริเวณความเครียด และระดับของรูปแบบความเครียดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับผลกระทบของความเครียดต่อเลนส์ การวิเคราะห์การกระจายตัวของรูปแบบความเครียดทำให้เราสามารถกำหนดทิศทางการบีบอัดและปริมาณความเครียดที่เลนส์ได้รับระหว่างกระบวนการประกอบได้อย่างง่ายดาย
จากการตรวจสอบพบว่า เลนส์เดิมก่อนประกอบยังคงมีแรงเค้นอยู่ภายในระดับหนึ่ง แม้จะไม่มีแรงภายนอกมากระทำ เนื่องจากแรงที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น การบีบอัดและการหดตัวระหว่างกระบวนการผลิต ทำให้เกิดแรงเค้นภายใน ควรทราบว่า การมีแรงเค้นภายในในแว่นตานั้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงได้ยาก และแรงเค้นในปริมาณเล็กน้อยหรือน้อยที่สุดนั้นถือว่ายอมรับได้ ในขณะเดียวกัน แรงเค้นไม่ควรกระจายไปที่จุดศูนย์กลางของเลนส์ เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณภาพการมองเห็น
สรุปแล้ว
แรงกดจากแว่นตาอาจส่งผลต่อคุณภาพการมองเห็น เช่น ความรู้สึกไม่สบายขณะสวมใส่ และการมองเห็นภาพกระจัดกระจายในบริเวณรอบข้าง อย่างไรก็ตาม เราควรตระหนักว่าสภาวะแรงกดจากแว่นตานั้นยากที่จะหลีกเลี่ยง และตราบใดที่อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ผลกระทบต่อการมองเห็นก็แทบจะไม่มีเลย เลนส์สั่งทำพิเศษได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีการกลึง ทำให้สภาวะแรงกดลดลง และปัจจุบันได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์หลักในตลาดแว่นตาระดับไฮเอนด์
วันที่เผยแพร่: 12 มกราคม 2024