Verre de lunettes

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Contexte

Les verres de lunettes sont des articles optiques en verre ou en plastique qui s'adaptent à l'intérieur des montures de lunettes pour améliorer et/ou corriger la vision du porteur. La loupe, inventée au début des années 1200, a été la première lentille optique utilisée pour améliorer la vision. Fabriquée à partir d'une lentille transparente en quartz et en béryl, l'invention a révélé la découverte critique que les surfaces réfléchissantes rectifiées sous certains angles pouvaient améliorer la vision. À la suite de cette invention, Alessando di Spina a introduit les lunettes auprès du grand public. En raison de la demande croissante de lunettes, les lentilles en quartz et en béryl ont été pratiquement remplacées par des lentilles en verre. La lentille convexe a été la première lentille optique utilisée dans les lunettes pour aider à la correction de l'hypermétropie, mais d'autres lentilles correctrices ont suivi, y compris la lentille concave pour la correction de la myopie et des lentilles plus complexes pour la correction de l'astigmatisme, ainsi que le invention des lunettes à double foyer par Benjamin Franklin en 1784.

Plus de 80 pour cent de toutes les lunettes portées aujourd'hui ont des verres en plastique, mais les verres en plastique n'ont pas toujours été les verres de choix. La lentille en verre est restée dominante jusqu'en 1952, lorsque les lentilles en plastique ont été introduites. La lentille en plastique a rapidement gagné en popularité parce que la lentille était plus légère et moins sujette à la casse. Aujourd'hui, la fabrication de verres de lunettes en plastique dépasse de loin la fabrication de verres, mais le processus est resté sensiblement le même pour les deux types. Les lentilles en plastique et en verre sont produites par des étapes successives de meulage fin, de polissage et de mise en forme. Bien que le même processus soit utilisé pour produire des lentilles pour télescopes, microscopes, jumelles, appareils photo et divers projecteurs, ces lentilles sont généralement plus grandes et plus épaisses et nécessitent une précision et une puissance accrues. Cet article se concentrera sur les verres de lunettes en plastique.

Dans le passé, les opticiens s'appuyaient sur des laboratoires optiques distincts pour produire des verres de lunettes. Aujourd'hui, il existe un certain nombre de magasins d'optique à service complet qui produisent sur place des lentilles pour les clients. Cependant, les sorties optiques reçoivent des "ébauches" de lentilles - des pièces en plastique déjà formées à une taille presque exacte avec différentes courbes rectifiées à l'avant de la lentille - des laboratoires d'optique. Des blancs avec des courbes différentes sont utilisés pour des prescriptions optiques spécifiques.

Matières premières

Les flans plastiques reçus des laboratoires d'optique sont des pièces rondes en plastique tel que du polycarbonate environ. 75 pouces (1,9 cm) d'épaisseur ou plus et de taille similaire aux montures de lunettes, bien que légèrement plus grandes. La plupart des verres de lunettes finis sont au moins rectifiés. 25 pouces (0,63 centimètre), mais cette épaisseur peut varier en fonction de la prescription optique particulière ou de la « puissance » requise. Les autres matériaux utilisés pour produire des verres de lunettes sont :

• Ruban adhésif
• Un liquide à base d'alliage de plomb
• Métal
• Teintures et teintes

Conception

Les verres de lunettes sont conçus dans une variété de formes pour correspondre aux montures de lunettes. L'épaisseur et le contour de chaque lentille varieront Une fois les ébauches de lentilles reçues de l'usine, le technicien de laboratoire optique sélectionne les ébauches appropriées et les place dans un lensomètre. Il s'agit d'un instrument utilisé pour localiser et marquer le "centre optique" - le point qui doit être centré sur la pupille du client - des ébauches de lentilles. selon l'étendue et le type de correction requise. De plus, le biseau entourant le bord des verres sera conçu pour maintenir les verres dans les montures de lunettes souhaitées, et certains verres, tels que ceux pour les montures en métal et sans monture, nécessiteront une bordure plus détaillée pour s'adapter solidement dans les montures.

Les lentilles convexes et concaves, appelées lentilles sphériques, nécessitent une courbe rectifiée par lentille, tandis que davantage de courbes sont nécessaires pour corriger l'astigmatisme. Le degré et l'angle de la ou des courbes d'un objectif déterminent sa force optique.

Divers traitements et teintes de lentilles sont ajoutés après la mise en forme des lentilles, mais avant leur insertion dans les montures. Les revêtements sont ajoutés en plongeant les lentilles dans des bacs métalliques chauffés remplis du traitement ou de la teinte. Les traitements et teintes disponibles comprennent diverses teintes et couleurs de lunettes de soleil, des teintes de lumière ultraviolette, des traitements de durabilité et de résistance aux chocs et des traitements anti-rayures. Parmi les dernières avancées en matière de teintes, il y a la teinte sensible à la lumière, qui combine les avantages des verres clairs ordinaires avec la protection des lunettes de soleil. Ces lentilles s'adaptent à la quantité de lumière du soleil rayonnée, offrant ainsi une protection solaire en cas de besoin.

Diverses qualités de plastique sont utilisées pour les lunettes, mais la plus populaire est le « poids plume », un plastique polycarbonate résistant aux chocs. Ce type de lentilles en plastique est plus durable et 30 pour cent plus mince et plus léger que les lentilles en plastique ordinaires. C'est aussi l'objectif le plus cher. Les autres types de lentilles incluent la lentille en plastique standard « CR 39 » (CR 39 est un plastique monomère) et la lentille en plastique « High Index », qui est 20 % plus fine et plus légère que les lentilles en plastique ordinaires.

Le processus de fabrication

La procédure suivante suppose que les lentilles en plastique sont fabriquées dans un laboratoire d'optique.

• 1 Le technicien de laboratoire optique saisit la prescription optique d'une paire de lentilles en plastique dans l'ordinateur du laboratoire. L'ordinateur fournit alors une impression spécifiant plus d'informations nécessaires pour produire la prescription requise.
• 2 Sur la base de ces informations, le technicien sélectionne les ébauches de lentilles en plastique appropriées. Chaque blanc est placé dans un plateau de prescription avec les montures de lunettes du client et le bon de travail original. Le plateau de prescription restera avec le technicien tout au long du processus de production. Bien que les courbes appropriées aient déjà été rectifiées dans l'avant de l'objectif, le technicien doit toujours rectifier les courbes dans le dos de la lentille. Cela se fait dans un générateur de courbes. Après avoir poli les verres, ils sont placés dans une meuleuse de bords, qui broie chaque verre à sa forme appropriée et place un biseau autour du bord afin que le verre s'adapte aux montures de lunettes. Après toute application de teinte nécessaire, les verres sont placés dans les montures.

  Les flans en plastique ont différentes courbes déjà rectifiées à l'avant d'eux; par conséquent, le technicien doit sélectionner le blanc qui correspond à la prescription optique requise pour chaque lentille. Le reste de la prescription optique, ou puissance, doit être rectifié à l'arrière de la lentille.

Blocage

• 3 Le technicien place les lentilles dans un lensomètre, un instrument utilisé pour localiser et marquer le "centre optique" - le point qui doit être centré sur la pupille du client - des ébauches de lentilles. Ensuite, du ruban adhésif est apposé sur le devant de chaque flan pour empêcher le devant d'être rayé pendant le processus de "blocage". Le technicien place ensuite une ébauche de lentille à la fois dans une machine « bloqueuse », qui contient un alliage de plomb chauffé qui fusionne le bloc à l'avant de l'ébauche. Les blocs sont utilisés pour maintenir chaque lentille en place pendant les processus de meulage et de polissage.
• 4 Ensuite, le technicien place chaque ébauche dans un générateur, une rectifieuse qui est réglée pour la prescription optique. Le générateur broie les courbes optiques appropriées à l'arrière de chaque lentille. Après cette étape, les lentilles doivent être "collées" ou polies.

Polissage

• 5 Le technicien sélectionne une lentille métallique tour -un moule correspondant à la prescription optique requise de la lentille, et les deux lentilles sont placées dans la machine de collage avec le dos de chaque lentille dans le tour approprié. La face avant de chaque lentille est ensuite polie dans une série d'opérations de collage. Tout d'abord, chaque lentille est frottée contre un tampon d'affinage abrasif fait de papier de verre doux. Après avoir placé un deuxième tampon de collage en plastique lisse sur le tampon de papier de verre d'origine, la lentille est à nouveau polie, tandis que la machine de collage fait tourner les tampons dans un mouvement circulaire tandis que l'eau s'écoule sur les lentilles. Une fois le processus de collage initial terminé, les deux tampons sont décollés et jetés.
• 6 Ensuite, les nappes sont retirées de chaque lentille et trempées dans l'eau chaude pendant quelques instants. Les tours sont ensuite fixés sur les lentilles et placés dans la machine de collage, où le troisième et dernier tampon de collage est fixé. La machine d'affinage fait tourner les tampons dans un mouvement circulaire tandis qu'un composé de polissage composé d'oxyde d'aluminium, d'eau et de polymères s'écoule sur les lentilles.
• 7 Les lentilles sont retirées de la machine de collage, et le bloc attaché à chaque lentille est délicatement détaché avec un petit marteau. Ensuite, le ruban est retiré de chaque lentille à la main. Les tours sont stérilisés avant d'être utilisés pour tenir d'autres lentilles.
• 8 Chaque lentille est marquée "L" ou "R" avec un crayon gras rouge, indiquant quelle est la lentille gauche et droite. Une fois que les lentilles sont à nouveau placées dans le lensomètre pour vérifier et marquer le centre optique et inspecter les autres courbes nécessaires à la bonne prescription optique, un coussin de saut —un petit support rond en métal—est ensuite fixé à l'arrière de chaque objectif.

Chanfreinage

• 9 Ensuite, le technicien sélectionne le modèle de verres qui correspond à la forme des montures de lunettes et insère le modèle et les verres dans une machine à tailler. La machine rectifie chaque lentille à sa forme appropriée et place un biseau autour du bord de la lentille afin que la lentille s'adapte aux montures de lunettes. L'eau coule sur la lentille tout au long de ce processus.
• 10 Si les lentilles nécessitent un meulage supplémentaire, le processus est effectué à la main à l'aide d'une meuleuse électrique montée. Cette étape est nécessaire pour que les verres soient insérés dans des montures métalliques ou sans monture, qui nécessitent des biseaux plus précis.
• 11 Enfin, les lentilles sont plongées dans le récipient de traitement ou de teinte souhaité. Après séchage, les verres de lunettes sont prêts à être insérés dans les montures souhaitées. Le laboratoire d'optique peut renvoyer les verres à la sortie optique sans les montures, auquel cas la sortie optique insèrera les verres dans les montures.

Sous-produits

Les sous-produits ou déchets du processus de fabrication comprennent la poussière de plastique ou les copeaux fins et un composé de polissage liquide composé d'oxyde d'aluminium, d'eau et de polymères. Les déchets sont placés dans des poubelles métalliques pendant 48 heures avec des composés d'assainissement (vermiculite de litière pour chats) avant élimination.

Contrôle qualité

Les verres de lunettes en plastique doivent répondre aux normes strictes fixées par l'American National Standards Institute et la Food and Drug Administration (FDA). De plus, tous les laboratoires optiques agréés appartiennent à la National Optical Association, qui exige le strict respect des directives prescrites en matière de qualité et de sécurité.

Tout au long du processus de production normal, les verres en plastique sont soumis à quatre inspections de base. Trois de ces inspections ont lieu en laboratoire et la quatrième a lieu à la sortie optique avant que les lunettes ne soient remises à un client. D'autres inspections périodiques peuvent également être conseillées. Les quatre inspections consistent à vérifier la prescription optique avant le processus de production et à vérifier le placement du centre optique ; vérifier visuellement les lentilles pour les rayures, les éclats, les bords rugueux ou d'autres défauts ; vérifier visuellement la prescription optique avant que les lentilles ne soient vues dans le lensomètre, et vérifier l'optique pendant que les lentilles sont dans le lensomètre ; et mesurer et vérifier l'alignement du cadre avec une règle.