Optická technológia. Optická technológia - abstrakt
Technológia výroby optických častí má dlhú históriu. Najjednoduchšie optické časti vo forme šošoviek (šperky, gombíky a dokonca zápalné lupy) boli známe v dávnych dobách. Spočiatku boli vyrobené z prírodných minerálnych kryštálov (kamenný kryštál, tmavozelený turmalín a tmavo modrý topaz) a potom z kremičitého skla, ktorého proces získavania z kremenného piesku bol objavený pred 3-4 tisíc rokmi. Sklo nebolo priehľadné s veľkým počtom vád. V tom čase boli ako nástroje na spracovanie použité najjednoduchšie nástroje - prírodné kamene s vhodnými plochými, konkávnymi alebo konvexnými tvarmi. Pri brúsení používa piesok rôznych veľkostí.
Mestské a regionálne optické siete; Výstavba siete v podmienkach nedostatku agens; Potreba zvýšiť kapacitu existujúcich sietí založených na optických vláknoch; Poskytovanie rôznych služieb z optických vlákien; budova optických sietí pre lízing virtuálnych vlákien. To vám umožní vytvoriť rôzne telekomunikačné služby v rovnakom prepravnom prostredí.
Princíp tejto metódy spočíva v tom, že každý informačný prúd je prenášaný prostredníctvom jedného optického vlákna s inou vlnovou dĺžkou. S pomocou špeciálnych zariadení - optických multiplexor - prúdy sú kombinované do jedného optického signálu, ktorý je zavedený do optické vlákno, Na prijímacej strane nastáva inverzná operácia - demultiplexovanie, ktoré sa vykonáva pomocou optických demultiplexorov. Tým sa otvárajú nevyčerpateľné príležitosti na zvýšenie kapacity linky, ako aj na vytváranie komplexných topologických riešení s použitím jediného vlákna.
Vynález brýlových šošoviek patrí do konca 8. storočia. V tomto čase v severných regiónoch Talianska sa otvorilo tajomstvo získania číreho skla. V roku 1280 sa sláva benátskych zrkadiel rozšírila do okolitých krajín. Tento rok možno považovať za rok vynájdenia bodov.
V roku 1300 Benátska štátna rada vydala vyhlášku zakazujúcu používanie skla špatného stupňa na výrobu okuliarov.
Spravidla spadajú do tejto kategórie komunikačné linky medzi prístupovými uzlami a spínacími centrami siete poskytovateľa. Treba mať na pamäti, že na koncoch takého širokého rozsahu tlmenia je dostatočne veľký, najmä v oblasti krátkych vĺn. Aplikácia rôznych typov vlákien.
Takéto sieťové zariadenia sú zvyčajne prepínače a smerovače. Takéto riešenie je v niektorých prípadoch nákladovo efektívne. Táto potreba je spôsobená skutočnosťou, že každý kanál na rôznych koncoch má zrkadlovú hodnotu prijímania a prenosu, pretože je vytvorený z dvoch nosných vlnových dĺžok.
Vedeckými predchodcami vynálezu okuliarových šošoviek bol egyptský vedec Ibn Al Haisam (965-1039), ktorý najskôr študoval optiku oka a zistil zväčšujúci účinok segmentu lopty a anglický vedec Roger Bacon (1214-1294). Najprv sa na čítanie použilo jedno čelo, ktoré bolo buď plocho konvexné alebo bikonvexné, t.j. pozitívny a bol určený na korekciu dravcov. Len 150 rokov po objavení pozitívnych okuliarových šošoviek negatívne šošovky (s konkávnymi povrchmi) určenými na korekciu myopie. Rám slúžil na ochranu skla pred odkvapkávaním a bol vyrobený z dreva. Potom sa urobil prvý krok na vytvorenie prototypov moderných rámov okuliarov: rukoväte rámov boli spojené niťou a neskôr s kolíkom, ktorý umožnil upevniť okuliare na nos. Myšlienka spojiť reťazec s okrajmi rámov a zafixovať ho za ušami sa objavila v 16. storočí. V tejto dobe boli rámy vyrobené nielen z dreva, ale aj zo železa, kože, rohov a kostí. Vzhľad ušných háčikov spôsobil potrebu použiť tuhú kombináciu dvoch ráfikov pri výrobe okuliarov na okuliare, čo znamená, že na okraji sa objavil mostík.
Zariadenia sa vyznačujú nízkym odrazom signálu, vysokou izoláciou kanálov a nízkymi stratami. Zariadenia sú dostupné v rôznych verziách, ktoré umožňujú ich používanie v rôznych prenosových systémoch. Multiplexery môžu byť dodávané v nasledujúcich verziách.
Obmedzenia protokolov alebo šírky pásma takéto zariadenia nemajú. Mnohé siete veľkých miest neboli dlhodobo zmodernizované. Neustále zvyšovanie návštevnosti vedie k tomu, že pre rast neexistujú takmer žiadne zdroje. Nedostatočná šírka pásma siete je problém, ktorý telekomunikační operátori chcú ihneď vyriešiť.
komplikácie optické systémy a zvýšené požiadavky na presnú výrobu optických častí prispeli k zlepšeniu metód spracovania skla, menovite do konca 16. storočia, manuálna práca bola nahradená hlavne obrábacími strojmi.
V "Dialektickom prírode" F. Engels píše: "Keď sa po tmavej stredovekej dobe znova znova ľudia oživia s nečakanou silou vedy a začínajú sa rozvíjať s úžasnou rýchlosťou, potom sme opäť povinní produkovať tento zázrak. A predovšetkým okrem iných faktorov nazýva aj okuliare, ktoré "dodávali nielen obrovský materiál na pozorovanie, ale aj úplne iný ako predtým, prostriedky na experimentovanie a umožňovali navrhovať nové nástroje". Tieto nástroje boli teleskop (1609) a trochu neskôr mikroskop. História ich vynálezu je spojená s veľkými menami Galileo, Kepler a Leeuwenhoek.
Zároveň sa používajú vlákna už existujúcej optickej siete. V tomto režime prevádzky sa informácie prenášajú cez kanály medzi dvomi bodmi. Maximálny počet pobočiek je určený počtom duplexných prenosových kanálov a optickým rozpočtom linky. Optický kanál možno získať v ktoromkoľvek bode traktu.
Existujú dve možnosti pre implementáciu architektúry S jednotou s pobočkami. Preto dochádza k výmene signálov medzi centrálnym komunikačným centrom komunikácie a koncovým zariadením v rôznych častiach linky. Zdá sa, že táto architektúra je z ekonomického hľadiska sľubná, pretože v skutočnosti umožňuje vylúčiť prechod z úrovne agregácie zo siete s výraznými úspory vlákien.
- Rozšírená verzia architektúry Point-to-Point.
- Architektúra Bod s pobočkami.
V Rusku sa okuliare objavili na konci 16. storočia, hoci dokumentárne dôkazy o tomto sa datujú do roku 1639. Koncom 17. storočia boli body rozšírené v Rusku. V 80.-90. Rokoch 17. storočia ich ruskí obchodníci predávali dokonca aj na Sibíri a Číne.
Vo vývoji optiky a výroby skla v Rusku patrí veľký zásluh Petrovi Veľkému. Na jeho dvore bol zriadený optický workshop a boli postavené mnohé sklárne. V roku 1726 sa na ruskej akadémii vied otvorili optické dielne, ktoré dlho zostali centrom optickej výroby. Následník M.V. Lomonosov v oblasti spracovania skla bol talentovaným technikom a vynálezcom I.P. Kulibin, ktorý aktualizoval vybavenie optických dielní a výrazne zlepšil technológiu spracovania skla. Dosiahnuté úspechy ruských vedcov sa však neuskutočnili, keďže optické sklo sa v krajine nevyrábalo a nevyhnutné vybavenie bolo dovezené zo zahraničia.
Dnes je tento proces štandardom v mnohých laboratóriách globálnej kvantovej optiky. Len pred dvoma mesiacmi sa dva samostatné tímy podarilo realizovať prvú kvantovú teleportáciu mimo laboratória. Teraz vedci z Číny urobili ďalší krok - podarilo sa teleportovať fotón zo zeme na satelit, ktorý rotuje asi 500 km vo vesmíre. Čínski vedci uvádzajú, že jeden z prvých experimentov uskutočnených s Migiacou bol prvou teleportáciou objektu zo Zeme na obežnú dráhu nad ním a vytvorením prvej kvantovej satelitnej siete na Zemi, čo zlepšilo rekord pre najdlhšiu vzdialenosť, pri ktorej bola meraná kvantovou prekladanosťou.
Po vynáleze pozitívnych a negatívnych okuliarových šošoviek hlavným krokom v histórii ich vývoja je vynález bifokálnych (bifokálnych) šošoviek. Americký vedec B. Franklin (1784) spojil polovičky dvoch šošoviek rôznych refrakcií do jedného rámu. V roku 1837 urobili Wells a Gould bifokálne šošovky pripojením ďalšieho šošovky k hlavnému. V roku 1908 navrhol Borsch pridať do hlavnej šošovky ďalšiu šošovku, ktorá umožnila získať bifokálne šošovky s neviditeľnou deliacou čiarou.
Teleportácia na dlhé vzdialenosti je základným prvkom rozsiahlych kvantových sietí a distribuovaných kvantových výpočtov. Kvantová teleportácia je založená na kvantovom spletení - situácii, kedy sa skupina kvantových objektov, ako sú fotóny, formuje súčasne a na rovnakom mieste v priestore. Preto majú rovnakú existenciu. Táto koexistencia pokračuje aj vtedy, keď sú fotóny oddelené - stav jedného okamžite ovplyvňuje druhý, bez ohľadu na vzdialenosť medzi nimi.
Tento odkaz sa môže použiť na prenos kvantových informácií v podobe sťahovania informácií z jedného fotónu cez zložité spojenie s iným fotónom. Tento druhý fotón akceptuje identitu prvého. Najzákladnejšou je kvantová teleportácia a v teleportáciách z sci-fi románov nie je veľa spoločných. Potom vyhodil na satelit jeden fotón a druhý v laboratóriu Zeme.
V roku 1910 Connor vynašiel trifokálne šošovky a v rokoch 1959-1960 boli vo Francúzsku a NDR ponúkované šošovky s plynulo sa meniacim lomom. Takto boli vytvorené lepšie podmienky korekcia senilnej vízie.
Okrem dychtivosti a myopie je astigmatizmus oka značné. Astigmatizmus bol objavený a prvýkrát vyšetrovaný v roku 1801 anglickým lekárom a prírodovedcom T. Jungom. V roku 1827 astronóm Airi zistil, že astigmatizmus oka môže byť korigovaný pomocou cylindrických šošoviek.
Merajú obidve, aby sa uistili, že medzi nimi je spletený. Táto technológia kvantovej teleportácie sa nevzťahuje na väčšie objekty. Navyše, aj keď neexistuje žiadna teoretická medzná vzdialenosť, pripojenie cievky je pomerne krehké a môže sa ľahko zlomiť na vzdialených vzdialenostiach dvoch fotónov od seba. Napriek týmto obmedzeniam úspešný experiment čínskych vedcov otvára cestu rozvoju kvantovej teleportácie a ukazuje, ako môžete v blízkej budúcnosti vytvoriť globálnu sieť kvantových internetových sietí.
Bez ohľadu na to, či ste doma alebo podnikateľ, alebo chcete sa spojiť so svojimi zákazníkmi z celého sveta, potrebujete rýchly, spoľahlivý a bezpečný internet. To je dôležité pre vašu firmu. Tieto káble pozostávajú z niekoľkých medených prameňov, ktoré sú navinuté do štyroch vodičov. Dva páry sa používajú na odosielanie údajov a ostatné dva sa používajú na prijímanie údajov.
V 19. storočí prešiel okraj okuliarov veľkými zmenami: objavili sa spojovacie mostíky rôznych konfigurácií, tvar oválneho ráfika, okuliare pince-nez a nosové dorazy. V sedemdesiatych rokoch sa stal známy nový priesvitný plastový materiál - celuloid, ktorý sa okamžite našiel vo výrobe okuliarových rámov. Spočiatku boli pokryté chrámami, okrajmi, lúkmi kovových rámov a celulóza bola plne využitá na výrobu týchto častí.
Údaje sa posielajú prostredníctvom elektrických signálov odosielaných cez medené drôty. Po mnoho rokov sa v mnohých aplikáciách používa optická technológia, vrátane televíznych kamier NASA odoslaných dnes na Mesiaci, vláknová optika je synonymom rýchlosti a je obzvlášť efektívna, keď sú dáta prenášané na veľké vzdialenosti.
Kábel sa skladá z neuveriteľne tenkých opticky priehľadných vlákien, ktoré nesú digitálne informácie namiesto elektrického prúdu. Existujú dva hlavné typy optických káblov: jeden režim a multimód. Jednorazové materiály používajú laserový lúč na vysielanie signálov a sú tenšie ako multimodálne. LED diódy sa používajú na prenos signálov do multimodálnych káblov a multimode káble sa bežne používajú na krátke vzdialenosti. Rýchlosti prenosu dát medzi 10 Mbps a 10 Gbps sú normálne.
V roku 1905 z iniciatívy slávneho ruského staviteľa A.N. Krylov, profesor A.L. Gershun a návrhár optických rozsahov Ya.N. Perepyolkina zorganizovala optickú dielňu v továrni Obukhov v Petrohrade, ktorá zohrávala významnú úlohu v histórii domácich nástrojov, pričom bola prvým ruským továrenským optickým a mechanickým podnikom a školou optickej výroby. Počas prvej svetovej vojny sa počet optických rastlín mierne zvýšil, ale všetky záviseli od dovážaného optického skla a základného strojového vybavenia.
Ak používate tienený kábel, môžete sa tomuto rušeniu vyhnúť. Tienený kábel má ochranný plášť, ktorý sa ohýba a chráni drôty pred elektromagnetickými stratami a rušením. Hoci nie vždy je potrebné, strážený kábel je preferovanou voľbou, ak pracujete v blízkosti silného elektromagnetického rušenia, napríklad generátorov. Pretože káble z optických vlákien pracujú pri prenášaní svetla, rušenie elektronických zariadení nie je problémom. Navyše, pretože neodovzdávajú elektrickú energiu, káble z optických vlákien sú ideálne pre vysoké napätie, budovy vystavené blesku a tam, kde sú výbušné plyny.
20. storočie sa vyznačuje výrazným zlepšením bodov. Namiesto bikonvexných a bikonkavetických šošoviek boli vypočítané tzv. Bi-tvarové šošovky, konvex-konkávne (meniskus), vysoko presné anastigmatické šošovky - Cherning, Ostwald, Volloston, von Rohr. Konvexné-konkávne okuliarové šošovky boli prvýkrát vyrobené v roku 1909 K. Zeissom. Na začiatku 30. rokov 20. storočia vyrábali katarálne okuliarové sklá s asférickým povrchom rovnaká spoločnosť.
Informácie prenášané prostredníctvom káble z optických vlákienje to oveľa ťažšie zachytiť, pretože svetlo sa nedá čítať, rovnako ako signály vysielané medenými vodičmi. V skutočnosti môže mono-optický kábel prenášať dáta rýchlosťou 100 terabajtov za sekundu. V týchto kábloch je vždy dostupná elektrická energia. Výkonnosť a výkonnosť.
Medené drôtené vlákna sú tenšie ako optické vlákna, takže menej káblov môže byť zoskupených do 22 mesh ohm medeného kábla optický kábel, Rýchly vývoj optických systémov vyžaduje pokročilejšie senzory a ovládače pre optické systémy. Tieto snímače a ovládače alebo vláknové optické pripojenia k iným vlnovodom alebo laserovým lúčom sa spoločne nazývajú mikroelektromechanické systémy.
Po revolúcii založil zriadený Štátny optický inštitút (teraz pomenovaný podľa SI Vavilova) základy pre organizáciu domáceho opticko-mechanického priemyslu, ktorý v krátkom čase dosiahol obrovský úspech nielen pri tavení optického skla, ale aj pri jeho spracovateľských metódach. Na konci prvého päťročného plánu úplne odmietol doviezť Sovietsky zväz optické prístroje hlavne strojových zariadení.
Prvou bežne používanou metódou je objemové mikroprocesovanie. V tomto prípade je kremíková doska najprv skenovaná vrstvou materiálu, ktorá odoláva leptaniu. Táto metóda bola vytvorená úpravou súčasnej výrobnej technológie integrovaných obvodov a technológiou dvojice nanášacích vrstiev polykryštalického kremíka. Hrúbka nanášanej vrstvy nemôže byť väčšia ako niekoľko desiatok mikrometrov v dôsledku elektrických a mechanických vlastností polykryštalického kremíka, ktoré sú horšie ako vlastnosti jednokryštalického kremíka.
Ďalším dôležitým krokom v histórii vývoja korekcie videnia bola realizácia K. Tseysových z Heineových výpočtov v roku 1929 o masovej výrobe šošoviek, ktoré priamo nasadili očná buľvatakzvaný kontaktné šošovky, Spočiatku boli vyrobené z kremičitého skla a v roku 1937 Dierffi a Faynblum navrhli výrobu kontaktných šošoviek z priehľadného plastu (organické sklo). V roku 1949. Vznikli kontaktné šošovky rohovky s malým priemerom, ktoré sú v súčasnosti najbežnejšie.
Avšak viacvrstvové štruktúry takmer akéhokoľvek tvaru môžu byť vytvorené opätovnou aplikáciou, odberom vzoriek a leptaním. Alternatívne povrchové mikroprocesovanie sa nazýva sľubná technológia, ktorá je stále vo vývoji. Ak má byť štruktúra vytvorená ako hrubšia, čo je viac, ako to dovoľujú vlastnosti polykryštalického kremíka, používa sa litografické nanesenie vrstvy fotorezistu a následné galvanické pokovovanie na vytvorenie mechanických častí, ako je znázornené v prvom riadku na obr.
Na konci 50. rokov v Československej socialistickej republike akademik O. Vikhterle vyvinul mäkké hydrokoloidné kontaktné šošovky. Tieto šošovky sú vhodné na dlhodobé nosenie, ale majú niekoľko nevýhod: nedostatočnú konzistenciu formy, potrebu skladovania vo zvláštnom vodnom roztoku.
Od 50. rokov nášho storočia stále viac a viac začínajú používať rámy s okrajmi v tvare blízkych obdĺžnikovým. Kombinované okenné rámy, niektoré detaily ktorých sú vyrobené z plastu a niektoré z nich boli vyrobené z kovu, sa tiež rozšírili.
Rentgenové ožarovanie hotových komponentov umožňuje odstránenie fotorezistu. Ako je zrejmé z druhého riadku na obr. 3, východiskovým materiálom je kremíková doska z oxidu kremičitého. Táto doska je rozdrvená na požadovanú hrúbku, obvykle v rozmedzí mm. Aplikovaná vrstva sa potom spracuje s vysoko aktívnym leptaním iónov.
Preto sa vyrába väčšina pohyblivých častí, ako sú mikromechanické ventily pre optické spínače. Všetky vyššie uvedené metódy sú kvázi rozmerové. Časti sú držané miniatúrnymi závesmi. Požiadavky na pripojenie sú v podstate dve: buď budeme musieť pripojiť dva komponenty, pevné, jednodielne alebo odpojiteľné pomocou konektorov.
Tvar okuliarov, najmä v poslednom čase, sa mení pomerne často, pretože je viazaný na módny trend. Ak sa v rokoch 1920 až 1950 na celom svete uskutočnilo iba 200 nových modelov, v súčasnosti sa každý rok robí dvakrát toľko nových modelov.
Do roku 1940 v ZSSR bol vlastne jeden podnik, ktorý vyrábal okuliarové šošovky - továreň na optické okuliare Vitebsk. Produkovala každoročne 5 miliónov šošoviek a 2,5 milióna snímok. Posledne menované boli kovové alebo celuloidné pásy.
Zariadenia vyrobené s touto technológiou sú lacné a môžu mať veľký počet portov. Preto sú najčastejšie používané komponenty najbežnejšie a možno ich nájsť v akomkoľvek bežnom optickom pripojení. V súčasnosti sa vyvíja mnoho ďalších spôsobov viazania. Tu však uvádzame len jednu. Ako je zrejmé z obr. 4 je ohybná páska pripevnená k okrajom drážky v substráte. Sila pružnosti pôsobí na obe strany vloženej časti a zaisťuje ju v určitej polohe.
Presnosť, ktorou môže byť optická súčasť fixovaná, je určená technológiou leptania, leptanie ovplyvňuje pásku. Obr. 4: Upevnenie komponentu v drážke pomocou ohybných pásov. Tieto výhody prevažujú nad nevýhodami. Spínače môžu byť založené na elektrostatickom vychýlení. Zväzok, ku ktorému je pripojený vstupný kanál, sa voľne pohybuje v leptanej drážke. Na stranách drážok sú povrchové elektródy, ktoré odkláňajú lúč z jednej strany na druhú v súlade s výstupným kanálom, ktorý musí byť pripojený k vstupnému kanálu.
Po roku 1940 a až do 50. rokov sa výroba optiky na okuliare zvýšila trikrát v porovnaní s predchádzajúcou úrovňou. Začalo vyrábať plastové alebo celuloidné ráfiky. Vedecká a technologická revolúcia vyžadovala výrazné zvýšenie výroby optickej optiky. Je to spôsobené vážnymi zmenami v podmienkach ľudskej vizuálnej aktivity, trvalým nárastom kultúrnej úrovne obyvateľstva, čo viedlo k výraznému zvýšeniu potreby opravných okuliarov a zmenám ich požiadaviek. V našej krajine, ako aj v iných vyspelých krajinách z technického hľadiska, je potrebné opraviť viac ako 1/3 obyvateľstva. Už pred dvadsiatimi rokmi vyrábal tuzemský priemysel viac ako 70 miliónov okuliarových šošoviek a 20 miliónov snímok. V súčasnej dobe - ešte viac.
Sovietsky vedci vyvinuli v podstate teórie na brúsenie a leštenie optického skla, vyvinuli a uviedli do výroby poloautomatické stroje na výrobu optických dielov, výrazne rozšírili rozsah práce s použitím vysoko výkonných diamantových nástrojov a od polovice 60. rokov a nástrojov so syntetickým diamantom. Sovietsky optický a mechanický priemysel bol jedným z vedúcich na svete. Vyrábala všetky, bez výnimky, typy moderných optických komponentov a nástrojov.
Štúdie na spracovanie optického skla sa uskutočňovali hlavne v optickom inštitúte SI. Vavilov. Medzi vedúcimi sovietskymi špecialistami, ktorí významne prispeli k rozvoju domáceho opticko-mechanického priemyslu, I.E. Alexandrova, N.N. Kachalova, I.I. Kitaygorodskogo, A.L. Ardamatsky, V.N. Bakulya, K.G. Kumanina, ETC. Kapustin a ďalšie. Treba poznamenať pedagogickú činnosť profesora A.N. Bardeen pri tvorbe viac ako jednej generácie sovietskych odborníkov v oblasti optickej mechaniky.
Opisom následného vývoja výroby optiky okuliarov môžeme formulovať tieto hlavné trendy:
- ďalšie zvýšenie výroby optiky okuliarov, pretože okuliare sa stali nielen prostriedkom na korekciu vízie, ale aj doplnkom osoby;
- rozšírenie sortimentu komplexných okuliarových šošoviek a zvýšenie priemeru všetkých vyrobených šošoviek;
- rozšírené uvedenie brúsnych šošoviek rôznych typov vyrobených z priehľadných polymérov s vyššou mechanickou pevnosťou povrchovej vrstvy;
- použitie pri tvarovaní okuliarových šošoviek povrchových zón Fresnel;
- použitie pri výrobe kontaktných šošoviek z polymérov obsahujúcich gél, - získanie polomäkkých kontaktných šošoviek,
- použitie etrolu a iných plastov pri výrobe rámov, ako aj rozšírené používanie kovov s dekoratívnym povlakom.
Vývoj výrobnej techniky pre optické súčiastky sa realizuje v týchto oblastiach:
1. Vytvorenie nástrojov zo superhardových materiálov, syntetických a polymérnych materiálov, vznik abrazívnych práškov a iných materiálov so zlepšenými technologickými vlastnosťami určoval možnosť vývoja zásadne nových typov strojov pracujúcich v intenzívnych a vysokorýchlostných režimoch. To umožnilo vytvoriť zariadenie, v ktorom kvalita technologického procesu nie je určená ani kvalitou optiky, ako samotným strojom, ktorý pracuje v poloautomatickom a automatickom režime. Tým sa otvára možnosť ďalšieho znižovania zložitosti a zvýšenia objemu výroby optických častí.
2. Prebieha intenzívna práca na mechanizáciu a automatizáciu všetkých technologických operácií (hlavných a pomocných), ako sú tvárnenie okuliarových šošoviek, konečné umývanie častí, čistenie a oplachovanie lepidla. Prechádza sa nový princíp výroby optických súčastí, keď sa automatizované zariadenie s prihliadnutím na technologickú postupnosť kombinuje s výrobnou alebo automatizovanou linkou.
3. Treba poznamenať, že ďalším smerom automatizácie technologického procesu, najmä pre šošovky s astigmatickými a asférickými povrchmi, je vytvorenie softvérových nástrojov so spätnou väzbou, ktorá koriguje tvarovací program. V poslednom čase rastie ponuka zariadení, ich presnosť sa zvyšuje a dizajny sa stávajú zložitejšími vďaka použitiu elektrických, pneumatických, hydraulických, vákuových zostáv a zostáv. Zároveň sa výrazne zvyšuje hodnota štandardného rozmerového rozsahu zariadení so základným modelom a čo najvyšší stupeň zjednotenia častí a zostáv. Súčasne existuje tendencia vytvárať agregátové stroje - rozloženie strojov v závislosti od podmienok a potrieb výroby požadovaného počtu jednotlivých modulov. A teraz trochu o technológiách, ktoré sa časom vyvíjali, sa zlepšili v priebehu histórie.
Pre mnohých ľudí existuje potreba korekcie videnia. Dôvody môžu byť mnohé: dedičnosť, zhoršenie videnia v procese života spojené s preexponovaním očných svalov, ochorením a zranením. A keďže človek dostáva asi 90% informácií o svete okolo seba vďaka svojmu zraku, jeho kvalita nepochybne hrá veľmi dôležitú úlohu. Bez ohľadu na príčiny zhoršenia zraku existujú formálne tri spôsoby korekcie zraku: chirurgická korekcia, korekcia pomocou korekčných okuliarov a kontaktných šošoviek. V každom prípade sa osoba rozhodne, ako ju používať. Najbežnejšou korekciou zraku je korekčné okuliare.
Korekčné okuliare pozostávajú z dvoch častí: okraja a dvoch okuliarových šošoviek. Rámy na opravné sklá sú vyrobené z dvoch materiálov: zliatiny rôznych kovov a polymérov. Existujú tri hlavné spôsoby pripojenia objektívy do rámčeka. V závislosti od spôsobu montáže rámu sú rozdelené do troch typov: obodkova , lesochnye a skrutka , V závislosti od typu ráfika sú okuliare vyrobené z rôznych materiálov: sklo a plast. Na výrobu sklených šošoviek sa používajú rôzne značky skla, ako napr K-8 a BOC-3 , V poslednom desaťročí značne klesla výroba sklených šošoviek na celom svete. Dôvodom boli dva hlavné dôvody: potreba využívať veľké výrobné oblasti a vysoké náklady na proces topenia optického skla. Pri tavení takého skla sa používajú titánové pece, ktoré by mali vždy fungovať. Ak sa tento postup zastaví na krátky čas, časti optického skla sa vytvrdia na povrchu titánovej pece a pec bude nevhodná na ďalšie použitie, preto výroba polymérnych šošoviek je oveľa jednoduchšia a lacnejšia. Moderné polymérové šošovky sa získavajú v dôsledku zmiešania dvoch kvapalných zložiek a po zmiešaní sa výsledná kompozícia naleje do špeciálnych foriem, v ktorých sa získajú hotové šošovky. Kvôli pomeru zakrivenia vnútorné strany Táto forma je získaná šošovkou šošoviek s pevným zakrivením vonkajšieho a vnútorného povrchu. Vzhľadom na špeciálny pomer zakrivenia týchto dvoch povrchov sa dosiahne požadovaný optický výkon šošovky. Optická sila šošovky sa meria na dioptrie , Okuliarové šošovky sa vyrábajú v prírastkoch 0,25 dioptrií. Pre šošovky s vysokým optickým výkonom (viac ako 10 dioptrií) sa vykoná krok kroku 0,5 jednotiek. Objektívy s negatívnymi dioptérmi sa používajú na korekciu diaľkového videnia a pozitívne šošovky na korekciu blízkeho videnia. V závislosti od znaku dioptrií sa povrchy zadnej a prednej plochy objektívu líšia. Pri mínusovom objektívi je zadná plocha konkávna a predná je zakrivená, ale keď sa optický výkon zvýši na 6 dioptrií a ďalej, stane sa plochý. V objektívu plus je predná plocha zakrivená, zadná časť je konkávna, ale keď sa optický výkon zvýši na 8 dioptrií a ďalej, stane sa plochý. V dôsledku toho je stred negatívnej šošovky tenší ako okraj a hrana plus je tenšia ako stredná časť.
Predtým, ako sa okulár objektívu dostane dokončený vzhľad, je potrebné spracovať jeho povrchy. Ak chcete urobiť, použite polotovar, ktorý sa volá obrobku definovanie zakrivenia predného a zadného povrchu. Pred získaním dokončeného šošovky z polotovaru je potrebné vyrobiť leštenie a resurfacing obidvoch povrchov. Na tento účel sa používa špecializované zariadenie. V závislosti od hrúbky a zakrivenia obrobku sú rozdelené do skupín nazývaných základ. Výrobný proces okuliarové šošovky pozostáva z niekoľkých operácií vykonaných v prísnom poradí.
Po prvé, predná plocha je obrobená, čo vedie k zakriveniu základnej plochy. Pred týmto je obrobok zablokovaný na zadnom povrchu, potom je predná strana spracovaná. Výsledkom je polotovar, ktorý sa volá poluzagotovkoy , Po vytvorení predného povrchu požadovaného zakrivenia pokračujte v spracovaní zadnej plochy. Za týmto účelom je predný povrch podobne zablokovaný a chrbát je brúsený a leštený. Predtým je predná plocha šošovky chránená špeciálnym lakom, ak ide o sklenú šošovku, ak ide o polymérovú šošovku, potom používam špeciálny ochranný film. Výsledkom je hotový objektív. Ďalším je kontrola kvality tohto objektívu okuliarov. Skontrolujte kvalitu brúsnych a leštiacich povrchov, hrúbku objektívu v strede a optickú silu.
Hrúbka šošovky sa meria pomocou meradla hrúbky a optického výkonu - pomocou dioptriometra.
Všetky okuliarové šošovky sú okrúhle a sú definované týmito priemermi: 65 alebo 70 milimetrov. V závislosti od toho, koľko šošoviek je potrebné vyrobiť, používajú sa rôzne spôsoby ich výroby. Existujú dva hlavné spôsoby: sériový a kus , Pri sériovej výrobe šošoviek sa dvojzložková kompozícia naleje do špeciálnej formy, po ktorej polymerizácie šošovka. Kusová výroba polymérnych šošoviek sa uskutočňuje pomocou polotovaru, pri ktorom je predná plocha úplne spracovaná, a preto sa vykonáva brúsenie a leštenie len zadnej plochy. Proces výroby kusu sklených šošoviek je podobný procesu výroby kusu polymérnych šošoviek.
Čím vyšší je optický výkon objektívu, tým silnejší je v strede alebo na okraji. Preto sa v modernom optickom priemysle používajú sklo a polymérne materiály s rôznymi indexmi lomu. Čím vyšší je pomer, tenšie šošovky, Indikátory lomu sklenenej šošovky z BOC-3 sú 1,523. Existuje viac moderných značiek skla, v ktorých tento pomer dosahuje 1,6 a 1,7. Najbežnejší polymérny šošovkový materiál označený ako CR-39 má index lomu 1,49. Modernejšie verzie polymérových šošoviek majú nasledujúce koeficienty: 1,56; 1,61, 1,67 a 1,74.
Okuliarové sklá zo skla majú výrazne väčšiu hmotnosť ako polymérové šošovky, ale na rozdiel od nich sú odolnejšie voči mechanické poškodenie predný a zadný povrch, ale sklenené šošovky sú krehkejšie ako polymér. Na ochranu povrchu polymérovej šošovky pred poškriabaním sa používajú špeciálne povlaky. Používajú sa dvoma spôsobmi: vákuum uložené , lakovanie , Pri lakovaní šošovky buď klesne do tekutého laku, alebo lak sa aplikuje so špeciálnym zariadením. Ultrafialové žiarenie sa používa na rýchlejšie vytvrdzovanie laku. Okrem tuhých povlakov v modernej optike platí antireflexné , hydrofóbna , antistatický pokrytie. Dekoračné nátery sú navrhnuté tak, aby znižovali odraz svetla z povrchov šošoviek. Spravidla sa antireflexný povlak aplikuje na šošovku z dvoch až deviatich vrstiev. Každá z vrstiev umožňuje znížiť odraz svetla s určitou vlnovou dĺžkou. Viac vrstiev - kvalitnejšie pokrytie. Hydrofóbny povlak je určený na ochranu povrchu šošovky pred kontamináciou a tekutými šmúhami na šošovke. Antistatické nátery sú navrhnuté tak, aby zabraňovali nahromadeniu elektrických nábojov na šošovke, čo vedie k rýchlej kontaminácii. Zo školských experimentov je tiež známe, že ošúchaná ebenová tyčinka dokonale priťahuje malé kúsky papiera a prachu a pre šošovky je to nadbytočná schopnosť. Okrem špeciálnych náterov sa používajú rôzne dekoratívne nátery. Používajú sa na poskytnutie šošoviek určitej farby.
Na ochranu pred UV žiarením sa používajú špeciálne nátery. Tieto povlaky tiež poskytujú dodatočnú ochranu pred ultrafialovými lúčmi. Ak je potrebné dosiahnuť ochranu proti UV žiareniu bez zmeny farby, potom sa aplikuje špeciálny transparentný náter. Špeciálne povlaky obsahujú povlaky, ktoré majú úzku smernosť, napríklad na ochranu pred rôznymi druhmi žiarenia. Aj na ochranu pred infračerveným a elektromagnetickým žiarením. Existujú tiež povlaky, ktoré sú určené na ochranu a obnovenie videnia po operácii očí spôsobenej chorobami, ako sú katarakta alebo glaukóm. V súčasnosti sa optický priemysel rýchlo rozvíja a sľubuje v budúcnosti vynájsť viac a viac pokročilých výrobných techník pre všetky typy šošoviek.
Fulltextové vyhľadávanie:
Hlavná stránka\u003e Abstrakt\u003e Fyzika
Technológia výroby optických častí má dlhú históriu. Najjednoduchšie optické časti vo forme šošoviek (šperky, gombíky a dokonca zápalné lupy) boli známe v dávnych dobách. Spočiatku boli vyrobené z prírodných minerálnych kryštálov (kamenný kryštál, tmavozelený turmalín a tmavo modrý topaz) a potom z kremičitého skla, ktorého proces získavania z kremenného piesku bol objavený pred 3-4 tisíc rokmi. Sklo nebolo priehľadné s veľkým počtom vád. V tom čase boli ako nástroje na spracovanie použité najjednoduchšie nástroje - prírodné kamene s vhodnými plochými, konkávnymi alebo konvexnými tvarmi. Pri brúsení používa piesok rôznych veľkostí.
Vynález brýlových šošoviek patrí do konca 8. storočia. V tomto čase v severných regiónoch Talianska sa otvorilo tajomstvo získania číreho skla. V roku 1280 sa sláva benátskych zrkadiel rozšírila do okolitých krajín. Tento rok možno považovať za rok vynájdenia bodov.
V roku 1300 Benátska štátna rada vydala vyhlášku zakazujúcu používanie skla špatného stupňa na výrobu okuliarov.
Vedeckými predchodcami vynálezu okuliarových šošoviek bol egyptský vedec Ibn Al Haisam (965-1039), ktorý najskôr študoval optiku oka a zistil zväčšujúci účinok segmentu lopty a anglický vedec Roger Bacon (1214-1294). Najprv sa na čítanie použilo jedno čelo, ktoré bolo buď plocho konvexné alebo bikonvexné, t.j. pozitívny a bol určený na korekciu dravcov. Len 150 rokov po vynáleze pozitívnych okuliarových šošoviek sa objavili negatívne šošovky (s konkávnymi povrchmi) navrhnuté na korekciu myopie. Rám slúžil na ochranu skla pred štartovaním a bol vyrobený z dreva. Potom sa urobil prvý krok na vytvorenie prototypov moderných rámov okuliarov: rukoväte rámov boli spojené niťou a neskôr s kolíkom, ktorý umožnil upevniť okuliare na nos. Myšlienka spojiť reťazec s okrajmi rámu a zaistiť ho za ušami sa objavila v 16. storočí. V tejto dobe boli rámy vyrobené nielen z dreva, ale aj zo železa, kože, rohov a kostí. Vzhľad ušných háčikov spôsobil potrebu použiť tuhú kombináciu dvoch ráfikov pri výrobe okuliarov na okuliare, čo znamená, že na okraji sa objavil mostík.
Rastúca zložitosť optických systémov a rastúce požiadavky na presnú výrobu optických súčiastok prispeli k zlepšeniu metód spracovania skla, menovite do konca 16. storočia boli ručné práce nahradené hlavne obrábacími strojmi.
V "Dialektickom prírode" F. Engels píše: "Keď sa po tmavej stredovekej dobe znova ľudia oživia s neočakávanou silou vedy a začínajú sa rozvíjať s úžasnou rýchlosťou, potom sme opäť povinní tento zázrak vyprodukovať." A predovšetkým okrem iných faktorov nazýva aj okuliare, ktoré "dodávali nielen obrovský materiál na pozorovanie, ale aj úplne iný ako predtým, prostriedky na experimentovanie a umožňovali navrhovať nové nástroje". Tieto nástroje boli teleskop (1609) a trochu neskôr mikroskop. História ich vynálezu je spojená s veľkými menami Galileo, Kepler a Leeuwenhoek.
V Rusku sa okuliare objavili na konci 16. storočia, hoci dokumentárne dôkazy o tomto sa datujú do roku 1639. Koncom 17. storočia boli body rozšírené v Rusku. V 80.-90. Rokoch 17. storočia ich ruskí obchodníci predávali dokonca aj na Sibíri a Číne.
Vo vývoji optiky a výroby skla v Rusku patrí veľký zásluh Petrovi Veľkému. Na jeho dvore bol zriadený optický workshop a boli postavené mnohé sklárne. V roku 1726 sa na ruskej akadémii vied otvorili optické dielne, ktoré dlho zostali centrom optickej výroby. Následník M.V. Lomonosov v oblasti spracovania skla bol talentovaným technikom a vynálezcom I.P. Kulibin, ktorý aktualizoval vybavenie optických dielní a výrazne zlepšil technológiu spracovania skla. Dosiahnuté úspechy ruských vedcov sa však neuskutočnili, keďže optické sklo sa v krajine nevyrábalo a nevyhnutné vybavenie bolo dovezené zo zahraničia.
Po vynáleze pozitívnych a negatívnych okuliarových šošoviek hlavným krokom v histórii ich vývoja je vynález bifokálnych (bifokálnych) šošoviek. Americký vedec B. Franklin (1784) spojil polovičky dvoch šošoviek rôznych refrakcií do jedného rámu. V roku 1837 urobili Wells a Gould bifokálne šošovky pripojením ďalšieho šošovky k hlavnému. V roku 1908 navrhol Borsch pridať do hlavnej šošovky ďalšiu šošovku, ktorá umožnila získať bifokálne šošovky s neviditeľnou deliacou čiarou.
V roku 1910 Connor vynašiel trifokálne šošovky a v rokoch 1959-1960 boli vo Francúzsku a NDR ponúkované šošovky s plynulo sa meniacim lomom. Preto boli vytvorené najlepšie podmienky pre korekciu senilnej vízie.
Okrem dychtivosti a myopie je astigmatizmus oka značné. Astigmatizmus bol objavený a prvýkrát vyšetrovaný v roku 1801 anglickým lekárom a prírodovedcom T. Jungom. V roku 1827 astronóm Airi zistil, že astigmatizmus oka môže byť korigovaný pomocou cylindrických šošoviek.
V 19. storočí prešiel okraj okuliarov veľkými zmenami: objavili sa spojovacie mostíky rôznych konfigurácií, tvar oválneho ráfika, okuliare pince-nez a nosové dorazy. V sedemdesiatych rokoch sa stal známy nový priesvitný plastový materiál - celuloid, ktorý sa okamžite našiel vo výrobe okuliarových rámov. Spočiatku boli pokryté chrámami, okrajmi, lúkmi kovových rámov a celulóza bola plne využitá na výrobu týchto častí.
V roku 1905 z iniciatívy slávneho ruského staviteľa A.N. Krylov, profesor A.L. Gershun a návrhár optických rozsahov Ya.N. Perepyolkina zorganizovala optickú dielňu v továrni Obukhov v Petrohrade, ktorá zohrávala významnú úlohu v histórii domácich nástrojov, pričom bola prvým ruským továrenským optickým a mechanickým podnikom a školou optickej výroby. Počas prvej svetovej vojny sa počet optických rastlín mierne zvýšil, ale všetky záviseli od dovážaného optického skla a základného strojového vybavenia.
20. storočie sa vyznačuje výrazným zlepšením bodov. Namiesto bikonvexných a bikonkavetických šošoviek boli vypočítané tzv. Bi-tvarové šošovky, konvex-konkávne (meniskus), vysoko presné anastigmatické šošovky - Cherning, Ostwald, Volloston, von Rohr. Konvexné-konkávne okuliarové šošovky boli prvýkrát vyrobené v roku 1909 K. Zeissom. Na začiatku 30. rokov 20. storočia vyrábali katarálne okuliarové sklá s asférickým povrchom rovnaká spoločnosť.
Po revolúcii založil zriadený Štátny optický inštitút (teraz pomenovaný podľa SI Vavilova) základy pre organizáciu domáceho opticko-mechanického priemyslu, ktorý v krátkom čase dosiahol obrovský úspech nielen pri tavení optického skla, ale aj pri jeho spracovateľských metódach. Na konci prvého päťročného plánu úplne odmietol Sovietsky zväz dovoz optických zariadení, hlavne obrábacích strojov.
Ďalším dôležitým krokom v histórii vývoja korekcie videnia bola implementácia K. Zeissa z Heineových výpočtov v roku 1929 o masovej výrobe šošoviek, ktoré sú pripojené priamo k očnému žiareniu, takzvané kontaktné šošovky. Spočiatku boli vyrobené z kremičitého skla a v roku 1937 Dierffi a Faynblum navrhli výrobu kontaktných šošoviek z priehľadného plastu (organické sklo). V roku 1949. Vznikli kontaktné šošovky rohovky s malým priemerom, ktoré sú v súčasnosti najbežnejšie.
Na konci 50. rokov v Československej socialistickej republike akademik O. Vikhterle vyvinul mäkké hydrokoloidné kontaktné šošovky. Tieto šošovky sú vhodné na dlhodobé nosenie, ale majú niekoľko nevýhod: nedostatočnú konzistenciu formy, potrebu skladovania vo zvláštnom vodnom roztoku.
Od 50. rokov nášho storočia stále viac a viac začínajú používať rámy s okrajmi v tvare blízkych obdĺžnikovým. Kombinované okenné rámy, niektoré detaily ktorých sú vyrobené z plastu a niektoré z nich boli vyrobené z kovu, sa tiež rozšírili.
Tvar okuliarov, najmä v poslednom čase, sa mení pomerne často, pretože je viazaný na módny trend. Ak sa v rokoch 1920 až 1950 na celom svete uskutočnilo iba 200 nových modelov, v súčasnosti sa každý rok robí dvakrát toľko nových modelov.
Do roku 1940 v ZSSR bol vlastne jeden podnik, ktorý vyrábal okuliarové šošovky - továreň na optické okuliare Vitebsk. Produkovala každoročne 5 miliónov šošoviek a 2,5 milióna snímok. Posledne menované boli kovové alebo celuloidné pásy.
Po roku 1940 a až do 50. rokov sa výroba optiky na okuliare zvýšila trikrát v porovnaní s predchádzajúcou úrovňou. Začalo vyrábať plastové alebo celuloidné ráfiky. Vedecká a technologická revolúcia vyžadovala výrazné zvýšenie výroby optickej optiky. Je to spôsobené vážnymi zmenami v podmienkach ľudskej vizuálnej aktivity, trvalým nárastom kultúrnej úrovne obyvateľstva, čo viedlo k výraznému zvýšeniu potreby opravných okuliarov a zmenám ich požiadaviek. V našej krajine, ako aj v iných vyspelých krajinách z technického hľadiska, je potrebné opraviť viac ako 1/3 obyvateľstva. Už pred dvadsiatimi rokmi vyrábal tuzemský priemysel viac ako 70 miliónov okuliarových šošoviek a 20 miliónov snímok. V súčasnej dobe - ešte viac.
Sovietsky vedci vyvinuli v podstate teórie na brúsenie a leštenie optického skla, vyvinuli a uviedli do výroby poloautomatické stroje na výrobu optických dielov, výrazne rozšírili rozsah práce s použitím vysoko výkonných diamantových nástrojov a od polovice 60. rokov a nástrojov so syntetickým diamantom. Sovietsky optický a mechanický priemysel bol jedným z vedúcich na svete. Vyrábala všetky, bez výnimky, typy moderných optických komponentov a nástrojov.
Štúdie na spracovanie optického skla sa uskutočňovali hlavne v optickom inštitúte SI. Vavilov. Medzi vedúcimi sovietskymi špecialistami, ktorí významne prispeli k rozvoju domáceho opticko-mechanického priemyslu, I.E. Alexandrova, N.N. Kachalova, I.I. Kitaygorodskogo, A.L. Ardamatsky, V.N. Bakulya, K.G. Kumanina, ETC. Kapustin a ďalšie. Treba poznamenať pedagogickú činnosť profesora A.N. Bardeen pri tvorbe viac ako jednej generácie sovietskych odborníkov v oblasti optickej mechaniky.
Opisom následného vývoja výroby optiky okuliarov môžeme formulovať tieto hlavné trendy:
- ďalšie zvýšenie výroby optiky okuliarov, pretože okuliare sa stali nielen prostriedkom na korekciu vízie, ale aj doplnkom osoby;
- rozšírenie sortimentu komplexných okuliarových šošoviek a zvýšenie priemeru všetkých vyrobených šošoviek;
- rozšírené uvedenie brúsnych šošoviek rôznych typov vyrobených z priehľadných polymérov s vyššou mechanickou pevnosťou povrchovej vrstvy;
- použitie pri tvarovaní okuliarových šošoviek povrchových zón Fresnel;
- použitie pri výrobe kontaktných šošoviek z polymérov obsahujúcich gél, - získanie polomäkkých kontaktných šošoviek,
- použitie etrolu a iných plastov pri výrobe rámov, ako aj rozšírené používanie kovov s dekoratívnym povlakom.
Vývoj výrobnej techniky pre optické súčiastky sa realizuje v týchto oblastiach:
1. Vytvorenie nástrojov zo superhardových materiálov, syntetických a polymérnych materiálov, vznik abrazívnych práškov a iných materiálov so zlepšenými technologickými vlastnosťami určoval možnosť vývoja zásadne nových typov strojov pracujúcich v intenzívnych a vysokorýchlostných režimoch. To nám umožnilo vytvoriť zariadenia, v ktorých kvalita technologického procesu nie je určená ani kvalitou optiky, ako samotným strojom, ktorý pracuje v poloautomatických a automatických režimoch. Tým sa otvára možnosť ďalšieho znižovania zložitosti a zvýšenia objemu výroby optických častí.
2. Prebieha intenzívna práca na mechanizáciu a automatizáciu všetkých technologických operácií (hlavných a pomocných), ako sú tvárnenie okuliarových šošoviek, konečné umývanie častí, čistenie a oplachovanie lepidla. Prebieha prechod na nový princíp výroby optických častí, keď sa automatizované zariadenie, pri zohľadnení technologickej postupnosti, skombinuje do kontinuálnej alebo automatizovanej linky.
3. Treba poznamenať, že ďalším smerom automatizácie technologického procesu, najmä pre šošovky s astigmatickými a asférickými povrchmi, je vytvorenie softvérových nástrojov so spätnou väzbou, ktorá koriguje tvarovací program. V poslednom čase rastie ponuka zariadení, ich presnosť sa zvyšuje a dizajny sa stávajú zložitejšími vďaka použitiu elektrických, pneumatických, hydraulických, vákuových zostáv a zostáv. Zároveň sa významne zvyšuje hodnota štandardného rozmerového rozsahu zariadení so základným modelom a čo najvyšší stupeň zjednotenia častí a zostáv. Súčasne existuje tendencia vytvárať agregátové stroje - rozloženie strojov v závislosti od podmienok a potrieb výroby požadovaného počtu jednotlivých modulov. A teraz trochu o technológiách, ktoré sa časom vyvíjali, sa zlepšili v priebehu histórie.
Pre mnohých ľudí existuje potreba korekcie videnia. Dôvody môžu byť mnohé: dedičnosť, zhoršenie videnia v procese života spojené s preexponovaním očných svalov, ochorením a zranením. A keďže človek dostáva asi 90% informácií o svete okolo seba vďaka svojmu zraku, jeho kvalita nepochybne hrá veľmi dôležitú úlohu. Bez ohľadu na príčiny zhoršenia zraku existujú formálne tri spôsoby korekcie zraku: chirurgická korekcia, korekcia pomocou korekčných okuliarov a kontaktných šošoviek. V každom prípade sa osoba rozhodne, ako ju používať. Najbežnejšou korekciou zraku je korekčné okuliare.
Korekčné okuliare pozostávajú z dvoch častí: okraja a dvoch okuliarových šošoviek. Rámy na opravné sklá sú vyrobené z dvoch materiálov: zliatiny rôznych kovov a polymérov. Existujú tri hlavné spôsoby pripojenia objektívy do rámčeka. V závislosti od spôsobu montáže rámu sú rozdelené do troch typov: obodkova, lesochnye a skrutka, V závislosti od typu ráfika sú okuliare vyrobené z rôznych materiálov: sklo a plast. Na výrobu sklených šošoviek sa používajú rôzne značky skla, ako napr K-8 a BOC-3, V poslednom desaťročí značne klesla výroba sklených šošoviek na celom svete. Dôvodom boli dva hlavné dôvody: potreba využívať veľké výrobné oblasti a vysoké náklady na proces topenia optického skla. Pri tavení takého skla sa používajú titánové pece, ktoré by mali vždy fungovať. Ak sa tento postup zastaví na krátky čas, časti optického skla sa vytvrdia na povrchu titánovej pece a pec bude nevhodná na ďalšie použitie, preto výroba polymérnych šošoviek je oveľa jednoduchšia a lacnejšia. Moderné polymérové šošovky sa získavajú v dôsledku zmiešania dvoch kvapalných zložiek a po zmiešaní sa výsledná kompozícia naleje do špeciálnych foriem, v ktorých sa získajú hotové šošovky. Vďaka pomeru zakrivenia vnútorných strán tejto formy sa získa šošovkovitá šošovka s pevným zakrivením vonkajšieho a vnútorného povrchu. Vzhľadom na špeciálny pomer zakrivenia týchto dvoch povrchov sa dosiahne požadovaný optický výkon šošovky. Optická sila šošovky sa meria na dioptrie , Okuliarové šošovky sa vyrábajú v prírastkoch 0,25 dioptrií. Pre šošovky s vysokým optickým výkonom (viac ako 10 dioptrií) sa vykoná krok kroku 0,5 jednotiek. Objektívy s negatívnymi dioptérmi sa používajú na korekciu diaľkového videnia a pozitívne šošovky na korekciu blízkeho videnia. V závislosti od znaku dioptrií sa povrchy zadnej a prednej plochy objektívu líšia. Pri mínusovom objektívi je zadná plocha konkávna a predná je zakrivená, ale keď sa optický výkon zvýši na 6 dioptrií a ďalej, stane sa plochý. V objektívu plus je predná plocha zakrivená, zadná časť je konkávna, ale keď sa optický výkon zvýši na 8 dioptrií a ďalej, stane sa plochý. V dôsledku toho je stred negatívnej šošovky tenší ako okraj a hrana plus je tenšia ako stredná časť.
Predtým, ako sa okulár objektívu dostane dokončený vzhľad, je potrebné spracovať jeho povrchy. Ak chcete urobiť, použite polotovar, ktorý sa volá obrobku definovanie zakrivenia predného a zadného povrchu. Pred získaním dokončeného šošovky z polotovaru je potrebné vyrobiť leštenie a resurfacing obidvoch povrchov. Na tento účel sa používa špecializované zariadenie. V závislosti od hrúbky a zakrivenia obrobku sú rozdelené do skupín nazývaných základ. Technologický proces výroby šošoviek na okuliare pozostáva z niekoľkých operácií vykonaných v prísnom slede.
Po prvé, predná plocha je obrobená, čo vedie k zakriveniu základnej plochy. Pred týmto je obrobok zablokovaný na zadnom povrchu, potom je predná strana spracovaná. Výsledkom je polotovar, ktorý sa volá poluzagotovkoy, Po vytvorení predného povrchu požadovaného zakrivenia pokračujte v spracovaní zadnej plochy. Za týmto účelom je predný povrch podobne zablokovaný a chrbát je brúsený a leštený. Predtým je predná plocha šošovky chránená špeciálnym lakom, ak ide o sklenú šošovku, ak ide o polymérovú šošovku, potom používam špeciálny ochranný film. Výsledkom je hotový objektív. Ďalším je kontrola kvality tohto objektívu okuliarov. Skontrolujte kvalitu brúsnych a leštiacich povrchov, hrúbku objektívu v strede a optickú silu.
Hrúbka šošovky sa meria pomocou meradla hrúbky a optického výkonu - pomocou dioptriometra.
Všetky okuliarové šošovky sú okrúhle a sú definované týmito priemermi: 65 alebo 70 milimetrov. V závislosti od toho, koľko šošoviek je potrebné vyrobiť, používajú sa rôzne spôsoby ich výroby. Existujú dva hlavné spôsoby: sériový a kus, Pri sériovej výrobe šošoviek sa dvojzložková kompozícia naleje do špeciálnej formy, po ktorej polymerizácie šošovka. Kusová výroba polymérnych šošoviek sa uskutočňuje pomocou polotovaru, pri ktorom je predná plocha úplne spracovaná, a preto sa vykonáva brúsenie a leštenie len zadnej plochy. Proces výroby kusu sklených šošoviek je podobný procesu výroby kusu plastových šošoviek.
Čím vyšší je optický výkon objektívu, tým silnejší je v strede alebo na okraji. Preto sa v modernom optickom priemysle používajú sklo a polymérne materiály s rôznymi indexmi lomu. Čím vyšší je koeficient, tým tenší je objektív. Indikátory lomu sklenenej šošovky z BOC-3 sú 1,523. Existuje viac moderných značiek skla, v ktorých tento pomer dosahuje 1,6 a 1,7. Najbežnejší polymérový šošovkový materiál s označením CR-39 má index lomu 1,49. Modernejšie verzie polymérových šošoviek majú nasledujúce koeficienty: 1,56; 1,61, 1,67 a 1,74.
Okuliarové sklá zo skla majú výrazne väčšiu hmotnosť ako polymérové šošovky, ale na rozdiel od nich sú odolnejšie voči mechanickému poškodeniu predného a zadného povrchu, ale sklenené šošovky sú krehkejšie ako polymérové šošovky. Na ochranu povrchu polymérovej šošovky pred poškriabaním sa používajú špeciálne povlaky. Používajú sa dvoma spôsobmi: vákuum uložené, lakovanie, Pri lakovaní šošovky buď klesne do tekutého laku, alebo lak sa aplikuje so špeciálnym zariadením. Ultrafialové žiarenie sa používa na rýchlejšie vytvrdzovanie laku. Okrem tuhých povlakov v modernej optike platí antireflexné , hydrofóbna , antistatický pokrytie. Dekoračné nátery sú navrhnuté tak, aby znižovali odraz svetla z povrchov šošoviek. Spravidla sa antireflexný povlak aplikuje na šošovku z dvoch až deviatich vrstiev. Každá z vrstiev umožňuje znížiť odraz svetla s určitou vlnovou dĺžkou. Viac vrstiev - kvalitnejšie pokrytie. Hydrofóbny povlak je určený na ochranu povrchu šošovky pred kontamináciou a tekutými šmúhami na šošovke. Antistatické nátery sú navrhnuté tak, aby zabraňovali nahromadeniu elektrických nábojov na šošovke, čo vedie k rýchlej kontaminácii. Zo školských experimentov je tiež známe, že ošúchaná ebenová tyčinka dokonale priťahuje malé kúsky papiera a prachu a pre šošovky je to nadbytočná schopnosť. Okrem špeciálnych náterov sa používajú rôzne dekoratívne nátery. Používajú sa na poskytnutie šošoviek určitej farby.
Na ochranu pred UV žiarením sa používajú špeciálne nátery. Tieto povlaky tiež poskytujú dodatočnú ochranu pred ultrafialovými lúčmi. Ak je potrebné dosiahnuť ochranu proti UV žiareniu bez zmeny farby, potom sa aplikuje špeciálny transparentný náter. Špeciálne povlaky obsahujú povlaky, ktoré majú úzku smernosť, napríklad na ochranu pred rôznymi druhmi žiarenia. Aj na ochranu pred infračerveným a elektromagnetickým žiarením. Existujú tiež povlaky, ktoré sú určené na ochranu a obnovenie videnia po operácii očí spôsobenej chorobami, ako sú katarakta alebo glaukóm. V súčasnosti sa optický priemysel rýchlo rozvíja a sľubuje v budúcnosti vynájsť viac a viac pokročilých výrobných techník pre všetky typy šošoviek.