스트레스의 개념
스트레스의 개념을 논할 때 우리는 필연적으로 긴장을 포함해야 합니다. 응력이란 외부 힘에 의한 변형에 저항하기 위해 물체 내에서 생성되는 힘을 말합니다. 반면에 변형률은 외부 힘에 의해 물체의 모양과 크기가 상대적으로 변하는 것을 말합니다. 응력을 받는 재료의 거동과 성능을 설명하고 측정하기 위한 중요한 매개변수인 이 두 개념은 재료 과학 분야에서 널리 사용됩니다.
렌즈의 스트레스
재료과학 분야에서 스트레스는 중요한 개념이다. 수지 렌즈의 생산은 렌즈 재료에 대한 관련 지식을 포함하는 이 분야의 중요한 응용 방향입니다. 현재 시중에 나와 있는 주류 렌즈는 주로 수지 소재로 만들어집니다. 생산 과정에서 렌즈에 응력이 발생하는 것은 피할 수 없습니다. 특히 우려되는 점은 렌즈의 응력 효과는 육안으로는 시각적으로 식별할 수 없으며 응력 측정기와 같은 특수 광학 테스트 장비의 도움을 받아야만 효과적으로 모니터링할 수 있다는 것입니다. 생산 과정에서 렌즈는 일반적으로 방향 응력과 수축 응력이라는 두 가지 유형의 내부 응력 현상을 나타낼 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 스트레스는 렌즈의 품질과 성능에 일정한 영향을 미칠 수 있으므로 충분한 주의가 필요합니다.
① 방향 스트레스
수지 재료의 성형 과정에서 분자 사슬은 높은 압력과 높은 전단력을 받아 급격한 변화를 겪게 됩니다. 재료의 분자 사슬이 자연 상태로 완전히 돌아오기 전에 무질서하고 이완된 상태로 얼어붙기 때문에 잔류 배향 응력이 생성됩니다. 이런 현상은 특히 PC 소재에서 두드러진다.
간단한 설명:
렌즈는 수지 소재로 만들어졌습니다. 성형 공정 중 액체 렌즈에서 고체 렌즈로의 전환은 불완전한 균일성을 보여 내부 응력을 발생시킵니다. 이러한 내부 응력은 밀도가 높은 영역에서 밀도가 낮은 영역으로의 압력으로 나타납니다.
②수축응력
수지 재료의 생산 과정에서 분자 사슬이 용융에서 냉각으로 전환할 때 제품 벽 두께나 냉각수 채널의 변화로 인해 냉각 온도의 불균일한 분포가 발생할 수 있습니다. 결과적으로 이러한 온도 차이로 인해 부위에 따라 수축 정도가 달라질 수 있습니다. 서로 다른 영역 사이의 수축률 차이로 인해 인장력과 전단력의 영향으로 인해 잔류 응력이 발생할 수 있습니다.
간단한 설명:
렌즈 생산의 냉각 과정에서 렌즈 두께의 차이, 내부 냉각 장비와의 관계 등의 요인(예: 일부 영역에서는 냉각 속도가 빨라지고 다른 영역에서는 냉각 속도가 느려짐)이 모두 내부 응력 발생으로 이어질 수 있습니다.
렌즈 스트레스 제거
1. 생산기술 최적화
렌즈 제조 과정에서 내부 응력 발생을 줄이기 위해 렌즈 제조업체는 지속적으로 생산 기술을 최적화하고 개선합니다. 렌즈 생산 과정에서 렌즈는 세 가지 고온 경화 단계를 거칩니다. 첫 번째 경화 과정은 렌즈를 액체 상태에서 고체 상태로 변형시키고 고체 내부의 고유한 응력을 제거합니다. 이어지는 두 번의 경화는 내부 응력을 여러 번 제거하여 렌즈의 가장 균일한 내부 구조를 달성하는 것을 목표로 합니다.
2. 렌즈 스트레스 완화
물리학에서 Hooke의 법칙에 대한 설명에 따르면 일정한 변형 조건에서 응력은 시간이 지남에 따라 점차 감소하는데, 이러한 현상을 응력 완화 곡선이라고 합니다. 이는 렌즈 생산 과정에서 발생하는 배향 및 수축 응력 효과가 성형 후 렌즈의 보관 기간이 길어질수록 점차 약화된다는 것을 의미합니다. 렌즈 응력의 완화 시간은 변형 및 외부 응력과 밀접한 관련이 있습니다. 정상적인 상황에서 렌즈의 응력은 렌즈 생산 완료 후 약 3개월이 지나면 최소로 감소합니다. 따라서 일반적으로 렌즈 내부 응력은 공장에서 출고된 후에는 본질적으로 제거됩니다.
안경의 스트레스 생성
렌즈 응력에 대한 이해를 바탕으로 우리는 개별 렌즈 제품에 대한 응력의 영향이 상대적으로 작으며 심지어 미미한 것으로 간주될 수도 있다는 것을 알고 있습니다. 따라서 중국의 렌즈 국가 표준에서는 응력 매개변수가 자격 기준에 포함되지 않습니다. 그렇다면 안경 스트레스의 근본 원인은 무엇일까요? 이는 주로 맞춤형 안경 제조 공정 기술과 밀접한 관련이 있습니다.
안경점에서는 접지렌즈를 프레임에 장착하는 과정에서 안경원에서 렌즈가 너무 느슨해지거나 프레임에서 쉽게 이탈되는 것을 방지하기 위해 실제 필요한 크기보다 약간 크게 렌즈를 갈아냅니다. 이렇게 하면 렌즈를 나사로 프레임에 고정할 때 단단히 고정되어 미끄러짐을 방지할 수 있습니다. 그러나 이 작업은 렌즈 스트레스를 증가시켜 착용 시 불편함을 초래할 수 있습니다. 렌즈 크기가 너무 크거나 프레임 나사를 너무 세게 조이면 렌즈 표면에 고르지 않은 굴절이 발생하여 물결 모양의 잔물결이 발생하고 이미징 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
안경 스트레스 생성 현상
1. 복굴절
렌즈의 연삭 크기가 약간 크기 때문에 조립 과정에서 조이면 렌즈 주변 영역이 압축되어 밀도가 높아집니다. 이러한 밀도 변화는 렌즈의 원래 굴절률을 변경하여 렌즈에 "복굴절"이 발생하도록 유도합니다.
2. 비뚤어진
산란 안경 조립 과정에서 크기가 너무 빡빡하면 렌즈가 압축되어 표면에 "주름"이 생기고 렌즈가 비뚤어지게 산란됩니다.
이러한 문제가 발생하면 프레임에서 렌즈를 제거하여 렌즈의 압축 상태를 변경할 수 있습니다. 이러한 변화는 일시적인 응력 조정으로, 외력이 제거된 후에는 렌즈의 상태가 완화되거나 완전히 회복될 수도 있습니다. 그러나 외부 압력으로 인해 장기간 내부 응력 변화가 있을 경우 렌즈를 분해했다가 재조립하더라도 렌즈의 원래 상태로의 복원을 보장할 수 없다는 점에 유의할 필요가 있습니다. 이 경우 유일한 옵션은 새 렌즈를 맞춤 설정하는 것입니다.
렌즈 응력은 풀프레임 안경에서 더 흔히 발생하며, 반무테 안경에서는 림 와이어가 너무 빡빡한 경우에도 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 현상은 일반적으로 렌즈 주변부에서 발생하며 약간의 스트레스도 시각적 품질에 미미한 영향을 미치므로 쉽게 눈에 띄지 않습니다. 그러나 응력이 과도하면 중앙 광학 영역에 영향을 주어 시야가 흐려지고 시각적 피로가 발생하며, 특히 주변을 보거나 스캔 동작을 수행할 때 더욱 그렇습니다.
안경의 스트레스는 대부분 안경테의 압축으로 인해 발생하기 때문에 안경테가 없는 안경은 스트레스 해소 성능이 더 좋습니다.
안경 스트레스 자가 테스트 방법
다양한 재질의 렌즈는 외력을 받은 후 밀도, 경도, 내부 구조의 차이로 인해 다양한 응력 패턴을 생성합니다. 그러나 재료에 관계없이 응력 현상이 발생할 수 있습니다. 스트레스 테스트 방법을 간략하게 소개하면 다음과 같다. 필요한 도구는 컴퓨터 모니터와 편광 렌즈입니다.
운영 방법:
1. 컴퓨터를 시작하고 빈 Word 문서를 엽니다. (스트레스 테스트에는 편광을 사용해야 하며 컴퓨터 모니터는 스트레스 테스트 조명의 일반적인 소스입니다.)
2. 안경을 컴퓨터 화면 앞에 놓고 비정상적인 현상이 나타나는지 주의 깊게 관찰하십시오.
3. 편광 렌즈(옵션에는 편광 선글라스, 편광 렌즈 클립, 3D 영화 안경 포함)를 사용하여 안경 렌즈와 컴퓨터 모니터의 응력 패턴을 관찰합니다.
편광 렌즈는 스트레스 패턴의 표현인 렌즈 주변 영역의 줄무늬 왜곡을 드러낼 수 있습니다. 안경에 대한 응력 분포는 일반적으로 응력점과 응력장으로 나타나며, 응력 패턴의 정도는 안경의 응력 효과와 밀접한 관련이 있습니다. 응력 패턴의 분포를 분석함으로써 압축 방향과 조립 과정에서 렌즈가 겪은 변형의 양을 쉽게 확인할 수 있습니다.
검사 결과, 조립 전 원래 렌즈에는 외부 힘이 없는 경우에도 여전히 어느 정도의 응력이 남아 있습니다. 이는 생산 과정에서 압축, 수축 등의 힘이 고르지 않아 내부 응력이 발생하기 때문입니다. 안경에 내부 응력이 존재하는 것을 방지하기는 어려우며 작거나 최소한의 응력 패턴은 허용된다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 동시에 시각적 품질에 영향을 미치지 않도록 스트레스 패턴이 렌즈의 광학 중심에 분산되어서는 안 됩니다.
결론적으로
안경의 스트레스 효과는 착용 시 불편함, 주변 시야의 흩어짐 등 시력 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 안경의 스트레스 상태는 피하기 어렵고, 합리적인 범위 내라면 시력에 미치는 영향은 거의 무시할 수 있다는 점을 인식해야 합니다. 맞춤형 렌즈는 선반 기술의 이점을 활용하여 응력 조건을 낮추고 이제 고급 안경 시장에서 지배적인 제품이 되었습니다.
게시 시간: 2024년 1월 12일