ストレスの概念
ストレスの概念を議論するとき、必然的に緊張を考慮する必要があります。応力とは、外力による変形に抵抗するために物体内に発生する力を指します。一方、ひずみは、外力を受けた物体の形状とサイズの相対的な変化を指します。これら 2 つの概念は、応力下での材料の挙動と性能を記述および測定するための重要なパラメータとして、材料科学の分野で広く使用されています。
レンズの応力
材料科学の分野では、応力は重要な概念です。樹脂レンズの製造は、レンズ材料に関する関連知識を伴う、この分野における重要な応用方向です。現在、市販されているレンズは樹脂素材が主流となっています。製造工程上、レンズに応力が発生することは避けられません。特に懸念されるのは、レンズの応力の影響は肉眼では視覚的に確認できず、応力計などの特殊な光学検査装置を使用しないと効果的に監視できないことです。製造プロセス中、レンズは通常、配向応力と収縮応力という 2 種類の内部応力現象を示すことがあります。これら 2 種類の応力はレンズの品質と性能に一定の影響を与える可能性があるため、十分な注意を払う必要があります。
①配向応力
樹脂材料の成形工程では、分子鎖に高圧と高いせん断力が加わり、急激な変化が生じます。材料の分子鎖は完全に自然な状態に戻る前に、無秩序で弛緩した状態で凍結されるため、残留配向応力が生成されます。この現象は特に PC 材料で顕著です。
簡単な説明:
レンズは樹脂素材を使用しております。成形プロセス中、液体レンズから固体レンズへの移行は不完全な均一性を示し、その結果内部応力が発生します。この内部応力は、密度の高い領域から密度の低い領域への圧力として現れます。
②収縮応力
樹脂材料の製造工程において、分子鎖が溶融から冷却に移行する際、製品の肉厚や冷却水路のばらつきにより、冷却温度の分布が不均一になる場合があります。その結果、この温度差により、領域ごとに異なる程度の収縮が生じる可能性があります。異なる領域間の収縮率の違いにより、引張力とせん断力の影響により残留応力が発生する可能性があります。
簡単な説明:
レンズ製造の冷却プロセスでは、レンズの厚さの違いや内部冷却装置との関係（一部の領域では冷却が速く、他の領域では冷却が遅いなど）などの要因がすべて内部応力の発生につながる可能性があります。
レンズストレスの除去
1. 生産技術の最適化
レンズ製造時の内部応力の発生を軽減するために、レンズメーカーは製造技術の最適化と改善を継続的に行っています。レンズの製造プロセスでは、レンズは 3 つの高温硬化ステップを経ます。最初の硬化プロセスでは、レンズが液体状態から固体状態に変化し、固体内に固有の応力が除去されます。その後の 2 回の硬化は、内部応力を複数回除去することを目的としており、それによってレンズの最も均一な内部構造が達成されます。
2. レンズ応力の緩和
物理学におけるフックの法則の説明によると、一定のひずみ条件下では、応力は時間の経過とともに徐々に減少します。これは応力緩和曲線として知られる現象です。これは、レンズの製造工程で発生する配向応力や収縮応力の影響が、成形後のレンズの保管時間が長くなるにつれて徐々に弱くなることを意味します。レンズ応力の緩和時間は、ひずみや外部応力と密接な関係があります。通常、レンズ製造完了後約3ヶ月程度でレンズへの応力は最小になります。したがって、一般にレンズの内部応力は工場出荷後にはほとんど除去されています。
メガネにおけるストレスの発生
レンズ応力を理解すると、個々のレンズ製品に対する応力の影響は比較的小さく、重要ではないとさえ考えられることがわかります。したがって、中国のレンズの国家規格では、応力パラメータは認定基準に含まれていません。では、メガネストレスの根本原因は何でしょうか？これは主に、カスタマイズされた眼鏡の準備のプロセス技術と密接に関連しています。
眼鏡小売店では、研削されたレンズをフレームに取り付けるプロセス中に、眼鏡士は、レンズが緩みすぎてフレームから簡単に外れないように、実際に必要なサイズよりも少し大きめにレンズを研削します。これにより、レンズをフレームにネジで固定する際にしっかりとフィットし、ズレを防ぎます。ただし、この操作によりレンズへのストレスが増大し、装用時に不快感を引き起こす可能性があります。レンズのサイズが大きすぎたり、フレームのネジを締めすぎたりすると、レンズ表面に不均一な屈折が発生し、波状の波紋が発生し、画質に影響を与える可能性があります。
眼鏡応力発生現象
1. 複屈折
レンズの研削寸法が若干大きいため、組み立て時の締め付けによりレンズ周辺部が圧縮され、密度が高まります。この密度の変化により、レンズの元の屈折率が変化し、それによってレンズ内に「複屈折」が発生します。
2. 歪んだ
散乱 メガネの組み立てプロセス中に、サイズがきつすぎるとレンズが圧縮され、その結果表面に「しわ」が生じ、レンズの偏った散乱が引き起こされます。
このような問題に直面した場合、フレームからレンズを取り外し、レンズの圧縮状態を変更できます。この変化は一時的な応力調整であり、外力が取り除かれるとレンズの状態が緩和されるか、完全に回復することもあります。ただし、長期にわたる外圧による内部応力の変化がある場合、レンズを分解・再組み立てしても元の状態への復元を保証するものではありませんのでご注意ください。この場合、唯一の選択肢は、新しいレンズをカスタマイズすることを選択することです。
レンズのストレスはフルフレームのメガネでより一般的ですが、セミリムレスのメガネでは、リムのワイヤーがきつすぎる場合にも発生する可能性があります。このような現象はレンズの周辺部で発生することが多く、多少の応力による見え味への影響は小さく、目立ちにくいです。ただし、ストレスが過剰になると、中央の光学ゾーンに影響が生じ、特に周辺を見ているときやスキャン動作中に視界がぼやけたり、視覚疲労が生じたりすることがあります。
メガネのストレスは主にフレームの圧縮によって引き起こされるため、フレームレスメガネはより優れたストレス軽減性能を発揮します。
メガネストレスセルフテスト方法
外力を受けた後、異なる材質のレンズは、密度、硬度、内部構造の違いにより、異なる応力パターンを生成します。ただし、応力現象は材質に関係なく発生する可能性があります。以下にストレステストの方法を簡単に紹介します。必要なツールはコンピューターモニターと偏光レンズです。
操作方法：
1. コンピュータを起動し、空の Word 文書を開きます。(ストレス テストでは偏光を使用する必要があり、コンピューター モニターがストレス テストの光源として一般的です。)
2. メガネをコンピュータ画面の前に置き、異常な現象がないか注意深く観察します。
3. 偏光レンズ (オプションには偏光サングラス、偏光レンズ クリップ、3D ムービー メガネなど) を使用して、メガネのレンズとコンピュータ モニタの応力パターンを観察します。
偏光レンズでは、レンズの周辺領域に縞模様の歪みが現れることがありますが、これは応力パターンの現れです。メガネ上の応力の分布は通常、応力点と応力フィールドとして現れ、応力パターンの程度はメガネの応力効果と密接に関係しています。応力パターンの分布を分析することで、組み立てプロセス中にレンズが受けた圧縮の方向と歪みの量を簡単に判断できます。
検査すると、組み立て前の元のレンズには、外力がない状態でもある程度の応力が残っています。これは、製造プロセス中に圧縮や収縮などの不均一な力が加わり、内部応力が発生するためです。メガネの内部応力の存在を避けるのは難しく、少量または最小限の応力パターンは許容されることに注意してください。同時に、視覚的な品質への影響を避けるために、応力パターンがレンズの光学中心に分散されるべきではありません。
結論は
メガネのストレス影響は、装用時の不快感や周辺視野の散乱など、見え方に影響を与える場合があります。ただし、メガネのストレス状態は避けることが難しく、妥当な範囲内であれば視力への影響はほとんど無視できるものであることを認識しておく必要があります。カスタマイズされたレンズは旋盤技術の恩恵を受け、ストレス条件が軽減され、現在ではハイエンドのアイウェア市場で主流の製品となっています。
投稿日時: 2024 年 1 月 12 日