Minimum Blank Size and Boxing system: การหาขนาดวงเลนส์ที่เล็กสุดสำหรับเลนส์ชั้นเดียว และ Boxing system
25 มิถุนายน 2563
หากยังคงเลือกใช้เลนส์สต็อกสำหรับแว่นตาคู่นั้น ก็จำเป็นต้องทำการเลื่อนจุดศูนย์กลางของเลนส์ออกจากตำแหน่งที่เหมาะสม ทำให้เกิดเลนส์นั้นเกิด Decentered ผลที่ตามมาทำให้แว่นสายตาคู่นั้นได้รับปริซึมที่ไม่ต้องการ (Unwanted prism) ทำให้เกิดผลข้างเคียงที่อาจส่งผลต่อผู้สวมใส่แว่นตาคู่นั้นได้ เช่น
- ระยะเวลาในการปรับตัวให้เข้ากับแว่นคู่นั้นนานขึ้น
- ไม่สบายตาในการใช้งาน และระยะเวลาการใช้งานสั้นลง
- การมองเห็นที่ผิดปกติ เช่น พื้นเอียง เท
- ภาพของวัตถุมีความผิดปกติ เช่น สูงเกินจริง
หากเราสามารถทราบถึงขนาดของวงเลนส์ที่ต้องการได้ก่อน และพบว่าเลนส์สต็อกมีขนาดเล็กเกินไปไม่เหมาะสมในการฝนและประกอบให้เข้ากับกรอบแว่นตาคู่หนึ่ง เราก็สามารถจะพิจารณาเปลี่ยนกรอบแว่นตาใหม่ให้มีขนาดที่เหมาะสม หรือเลือกใช้เลนส์แล็ปที่ให้ขนาดวงเลนส์ได้สูงกว่า ก็จะทำให้เราได้แว่นสายตาที่มีคุณสมบัติทางแสงที่ดี
ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจวิธีในการกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์กันก่อน เพื่อให้ได้เป็นมาตรฐานที่เข้าใจกันได้โดยทั่วไปนั้น ปัจจุบันเราใช้วิธีในการกำหนดขนาดที่เรียกว่า Boxing system ระบบนี้กำหนดขนาดกรอบแว่นตาผ่านขนาดของเลนส์ที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตานั้น ดังนั้นขนาดกรอบแว่นตาหนึ่งที่ระบุจึงเสมือนเป็นการกำหนดขนาดของเลนส์ที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นสายตาคู่นั้นนั่นเอง
Boxing System การกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์
ในปัจจุบัน Boxing system เป็นระบบมาตรฐานที่ใช้กันทั่วโลกในการกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์ โดยอ้างอิงตามขนาดของเลนส์ที่ฝนและประกอบเข้ากับกรอบแว่นตานั้นๆ และกำหนดตำแหน่งของพารามิเตอร์ต่างๆ บนกรอบแว่นตาไม่ว่าจะเป็น PD ตา, PD กรอบแว่น, Fitting height, Segment height เป็นต้น ในการวัดขนาดของกรอบแว่นตาจึงใช้ตำแหน่งเลนส์ที่อยู่ในกรอบแว่นตาเป็นหลัก และทั้งหมดวัดในหน่วยของมิลลิเมตร
ความหมายของค่าต่างๆ ตามระบบ Boxing system
GC - Geometrical center จุดกึ่งกลางของเลนส์บนกรอบแว่นตา (ไม่เกี่ยวข้องกับ OC)
GCD - Geometrical center distance ระยะห่างของจุด GC ทั้งสอง หรือ Frame PD
A - ขนาดความกว้างของกรอบตามแนวนอน หรือบางที่เรียกว่า Eye size or Lens size
B - ขนาดความสูงของกรอบตามแนวตั้ง
DBL - Distance between lenses หรือ Bridge size ระยะห่างที่แคบสุดระหว่างเลนส์ทั้งสอง
ED - Effective diameter ระยะกว้างสุดของเลนส์เมื่อวัดผ่านจุด GC
SH - Segment height ความสูงของเส้นถ้วยที่วัดจากจุดต่ำสุดของเลนส์
เรามักพบตัวเลขคู่หนึ่งบนขาแว่นตาหรือที่สะพานจมูกของกรอบแว่นตาเสมอ เช่น 50 18 ตัวเลขคู่ตัวแรกคือขนาดของ A และตัวเลขคู่หลังเป็นขนาดของ DBL และเมื่อเรานำตัวเลขทั้งสองมารวมกันก็จะได้เป็นขนาดของ GCD หรือ Frame PD อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ผลิตกรอบแว่นที่อ้างอิงตามระบบ Boxing system เท่านั้น
Boxing system มาจากคำว่า Box หรือช่องว่างที่เป็นที่อยู่ของเลนส์ในแต่ละข้าง เส้นอ้างอิงของระบบ Boxing system ทั้งแนวตั้งและแนวนอนจะลากผ่านส่วนนอกสุดของเลนส์ที่อยู่ภายในกรอบแว่นตา หากเราไม่สามารถวัดที่ขอบเลนส์ได้โดยตรง ถ้าวัดที่ขอบของกรอบแว่นตาจำเป็นต้องเผื่อ 0.5 มิลลิเมตรในแต่ละด้านสำหรับขนาดความลึกของร่องวางเลนส์สำหรับกรอบแว่นตาชนิดแบบเต็มทั้งพลาสติกและโลหะ
การหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่ง นับว่ามีความสำคัญต่อการตัดสินใจในการเลือกกรอบแว่นตาและเลนส์ และมีผลต่อการใช้งานของแว่นตานั้น โดยปกติเลนส์สต็อกจะมีการกำหนดขนาดวงเลนส์ไว้ค่าหนึ่งเพราะเป็นการจำกัดสต็อกสินค้าซึ่งมีผลต่อต้นทุนของสินค้า เลนส์สต็อกโดยทั่วไปจะมีขนาดวงเลนส์ที่ 70 และ 65 มิลลิเมตรสำหรับเลนส์ลบและและเลนส์บวกตามลำดับ
ขนาดของวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งๆ จะขึ้นอยู่กับ 2 ปัจจัย คือ
- ขนาดของ PD ตา
- ขนาดของกรอบ
หากกรอบแว่นตามีขนาดที่ใหญ่ หรือ PD ตามีขนาดเล็ก หรือกรณีแว่นสายตาสำหรับอ่านหนังสือที่ต้องใช้ PD ใกล้ จะทำให้เกิดผลต่างของ PD ตา และ PD กรอบ หรือที่เรียกว่า Decentration สูง จึงทำให้ต้องการวงเลนส์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย วิธีการหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งของเลนส์ชั้นเดียวสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
- โดยวิธีการคำนวณ
- โดยวิธีการใช้รูป
การหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการโดยวิธีการคำนวณ
การคำนวณหาขนาดวงเลนส์จะแปรตามขนาดของ Decentration ที่เกิดขึ้น ซึ่งมีผลโดยตรงต่อขนาดของวงเลนส์ที่ต้องการ ก่อนอื่นเราจึงต้องคำนวณหาค่า Decentration ก่อน ตามสูตรด้านล่างนี้
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD DEC – decentration per lens
ตัวอย่างที่ 1 กรอบแว่นตาขนาด 52/18 และ PD ตาเท่ากับ 31/33
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD
R-DEC = (52+18)/2 – 31
= 4 มิลลิเมตร
L-DEC = (52+18)/2 – 33
= 2 มิลลิเมตร
ตัวอย่างที่ 2 กรอบแว่นตาขนาด 54/18 และ PD ตาเท่ากับ 29/31
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD
R-DEC = (54+18)/2 – 29
= 7 มิลลิเมตร
L-DEC = (54+18)/2 – 31
= 5 มิลลิเมตร
สูตรการคำนวณหา Minimum Blank Size
MBS = ED + 2*DEC + 2 MBS - Minimum Blank Size
+2 เป็นการเผื่อเศษสำหรับการทำงานของเครื่องฝนเลนส์เพื่อให้ได้เลนส์ที่มีขนาดอย่างพอดี
ตัวอย่างที่ 3 จากตัวอย่างที่ 1 กรอบแว่นตานั้นวัดค่า ED ได้ 55 มิลลิเมตร หากต้องการฝนและประกอบด้วยด้วยเลนส์ชั้นเดียว จงหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตานี้
ตัวอย่างข้างต้นมีค่า Decentration สองข้างที่ไม่เท่ากัน ให้เลือกข้างที่มี Decentration ที่มากกว่า ในที่นี้คือข้างขวานำมาคำนวณหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการ
R-DEC = 4 มิลลิเมตร
MBS = ED + 2*DEC + 2
R-MBS = 55 + 2*4 + 2
= 65 มิลลิเมตร
เพราะฉะนั้นขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการคือ 65 มิลลิเมตร
ตัวอย่างที่ 4 จากตัวอย่างที่ 2 กรอบแว่นตาวัดค่า ED ได้ 56 มิลลิเมตร ต้องการฝนและประกอบด้วยเลนส์ชั้นเดียว จงหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการ
R-DEC = 7 มิลลิเมตร
MBS = ED + 2*DEC + 2
R-MBS = 56 + 2*7 + 2
= 72 มิลลิเมตร
กรณีนี้ขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการคือ 72 มิลลิเมตร ซึ่งเลนส์สต็อกมีขนาดวงเลนส์ที่ไม่เพียงพอ ดังนั้นอาจเลือกเปลี่ยนกรอบแว่นตาให้มีขนาดเล็กลง หรือเลือกไปใช้เลนส์ขัดแล็ปที่ให้ขนาดวงเลนส์ที่ใหญ่พอ
เราสามารถหาขนาดวงเลนส์ชั้นเดียวเล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งสองวิธี คือการคำนวณและรูป ในทางปฏิบัติอาจเลือกใช้วิธีทางรูปซึ่งใช้เวลาสั้น สะดวกและรวดเร็ว ในการประเมินขนาดวงเลนส์ที่จะใช้ และอาจใช้วิธีการคำนวณร่วมในบางกรณีที่ขนาดวงเลนส์ที่ต้องการเข้าใกล้ขนาดจำกัดของวงเลนส์
วิชัย ลัคนาทิน
นักทัศนมาตร
หลายคนอาจเคยพบปัญหาขนาดของวงเลนส์สต็อก ที่มีขนาดวงเลนส์เล็กเกินกว่าที่จะสามารถฝนและประกอบเข้ากรอบแว่นสายตาบางอันได้ โดยเฉพาะกรณีแว่นสายตาสำหรับอ่านหนังสือที่ต้องการเลนส์บวก หรือกรณีคนที่มีสายตายาวแต่กำเนิดและเลือกใช้กรอบแว่นตาขนาดใหญ่ เป็นต้น
หากยังคงเลือกใช้เลนส์สต็อกสำหรับแว่นตาคู่นั้น ก็จำเป็นต้องทำการเลื่อนจุดศูนย์กลางของเลนส์ออกจากตำแหน่งที่เหมาะสม ทำให้เกิดเลนส์นั้นเกิด Decentered ผลที่ตามมาทำให้แว่นสายตาคู่นั้นได้รับปริซึมที่ไม่ต้องการ (Unwanted prism) ทำให้เกิดผลข้างเคียงที่อาจส่งผลต่อผู้สวมใส่แว่นตาคู่นั้นได้ เช่น
- ระยะเวลาในการปรับตัวให้เข้ากับแว่นคู่นั้นนานขึ้น
- ไม่สบายตาในการใช้งาน และระยะเวลาการใช้งานสั้นลง
- การมองเห็นที่ผิดปกติ เช่น พื้นเอียง เท
- ภาพของวัตถุมีความผิดปกติ เช่น สูงเกินจริง
หากเราสามารถทราบถึงขนาดของวงเลนส์ที่ต้องการได้ก่อน และพบว่าเลนส์สต็อกมีขนาดเล็กเกินไปไม่เหมาะสมในการฝนและประกอบให้เข้ากับกรอบแว่นตาคู่หนึ่ง เราก็สามารถจะพิจารณาเปลี่ยนกรอบแว่นตาใหม่ให้มีขนาดที่เหมาะสม หรือเลือกใช้เลนส์แล็ปที่ให้ขนาดวงเลนส์ได้สูงกว่า ก็จะทำให้เราได้แว่นสายตาที่มีคุณสมบัติทางแสงที่ดี
ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจวิธีในการกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์กันก่อน เพื่อให้ได้เป็นมาตรฐานที่เข้าใจกันได้โดยทั่วไปนั้น ปัจจุบันเราใช้วิธีในการกำหนดขนาดที่เรียกว่า Boxing system ระบบนี้กำหนดขนาดกรอบแว่นตาผ่านขนาดของเลนส์ที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตานั้น ดังนั้นขนาดกรอบแว่นตาหนึ่งที่ระบุจึงเสมือนเป็นการกำหนดขนาดของเลนส์ที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นสายตาคู่นั้นนั่นเอง
Boxing System การกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์
ในปัจจุบัน Boxing system เป็นระบบมาตรฐานที่ใช้กันทั่วโลกในการกำหนดขนาดของกรอบแว่นตาและเลนส์ โดยอ้างอิงตามขนาดของเลนส์ที่ฝนและประกอบเข้ากับกรอบแว่นตานั้นๆ และกำหนดตำแหน่งของพารามิเตอร์ต่างๆ บนกรอบแว่นตาไม่ว่าจะเป็น PD ตา, PD กรอบแว่น, Fitting height, Segment height เป็นต้น ในการวัดขนาดของกรอบแว่นตาจึงใช้ตำแหน่งเลนส์ที่อยู่ในกรอบแว่นตาเป็นหลัก และทั้งหมดวัดในหน่วยของมิลลิเมตร
ความหมายของค่าต่างๆ ตามระบบ Boxing system
GC - Geometrical center จุดกึ่งกลางของเลนส์บนกรอบแว่นตา (ไม่เกี่ยวข้องกับ OC)
GCD - Geometrical center distance ระยะห่างของจุด GC ทั้งสอง หรือ Frame PD
A - ขนาดความกว้างของกรอบตามแนวนอน หรือบางที่เรียกว่า Eye size or Lens size
B - ขนาดความสูงของกรอบตามแนวตั้ง
DBL - Distance between lenses หรือ Bridge size ระยะห่างที่แคบสุดระหว่างเลนส์ทั้งสอง
ED - Effective diameter ระยะกว้างสุดของเลนส์เมื่อวัดผ่านจุด GC
SH - Segment height ความสูงของเส้นถ้วยที่วัดจากจุดต่ำสุดของเลนส์
เรามักพบตัวเลขคู่หนึ่งบนขาแว่นตาหรือที่สะพานจมูกของกรอบแว่นตาเสมอ เช่น 50 18 ตัวเลขคู่ตัวแรกคือขนาดของ A และตัวเลขคู่หลังเป็นขนาดของ DBL และเมื่อเรานำตัวเลขทั้งสองมารวมกันก็จะได้เป็นขนาดของ GCD หรือ Frame PD อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ผลิตกรอบแว่นที่อ้างอิงตามระบบ Boxing system เท่านั้น
Boxing system มาจากคำว่า Box หรือช่องว่างที่เป็นที่อยู่ของเลนส์ในแต่ละข้าง เส้นอ้างอิงของระบบ Boxing system ทั้งแนวตั้งและแนวนอนจะลากผ่านส่วนนอกสุดของเลนส์ที่อยู่ภายในกรอบแว่นตา หากเราไม่สามารถวัดที่ขอบเลนส์ได้โดยตรง ถ้าวัดที่ขอบของกรอบแว่นตาจำเป็นต้องเผื่อ 0.5 มิลลิเมตรในแต่ละด้านสำหรับขนาดความลึกของร่องวางเลนส์สำหรับกรอบแว่นตาชนิดแบบเต็มทั้งพลาสติกและโลหะ
การหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่ง นับว่ามีความสำคัญต่อการตัดสินใจในการเลือกกรอบแว่นตาและเลนส์ และมีผลต่อการใช้งานของแว่นตานั้น โดยปกติเลนส์สต็อกจะมีการกำหนดขนาดวงเลนส์ไว้ค่าหนึ่งเพราะเป็นการจำกัดสต็อกสินค้าซึ่งมีผลต่อต้นทุนของสินค้า เลนส์สต็อกโดยทั่วไปจะมีขนาดวงเลนส์ที่ 70 และ 65 มิลลิเมตรสำหรับเลนส์ลบและและเลนส์บวกตามลำดับ
ขนาดของวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งๆ จะขึ้นอยู่กับ 2 ปัจจัย คือ
- ขนาดของ PD ตา
- ขนาดของกรอบ
หากกรอบแว่นตามีขนาดที่ใหญ่ หรือ PD ตามีขนาดเล็ก หรือกรณีแว่นสายตาสำหรับอ่านหนังสือที่ต้องใช้ PD ใกล้ จะทำให้เกิดผลต่างของ PD ตา และ PD กรอบ หรือที่เรียกว่า Decentration สูง จึงทำให้ต้องการวงเลนส์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย วิธีการหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งของเลนส์ชั้นเดียวสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
- โดยวิธีการคำนวณ
- โดยวิธีการใช้รูป
การหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการโดยวิธีการคำนวณ
การคำนวณหาขนาดวงเลนส์จะแปรตามขนาดของ Decentration ที่เกิดขึ้น ซึ่งมีผลโดยตรงต่อขนาดของวงเลนส์ที่ต้องการ ก่อนอื่นเราจึงต้องคำนวณหาค่า Decentration ก่อน ตามสูตรด้านล่างนี้
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD DEC – decentration per lens
ตัวอย่างที่ 1 กรอบแว่นตาขนาด 52/18 และ PD ตาเท่ากับ 31/33
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD
R-DEC = (52+18)/2 – 31
= 4 มิลลิเมตร
L-DEC = (52+18)/2 – 33
= 2 มิลลิเมตร
ตัวอย่างที่ 2 กรอบแว่นตาขนาด 54/18 และ PD ตาเท่ากับ 29/31
DEC = (A+DBL)/2 – monocular PD
R-DEC = (54+18)/2 – 29
= 7 มิลลิเมตร
L-DEC = (54+18)/2 – 31
= 5 มิลลิเมตร
สูตรการคำนวณหา Minimum Blank Size
MBS = ED + 2*DEC + 2 MBS - Minimum Blank Size
+2 เป็นการเผื่อเศษสำหรับการทำงานของเครื่องฝนเลนส์เพื่อให้ได้เลนส์ที่มีขนาดอย่างพอดี
ตัวอย่างที่ 3 จากตัวอย่างที่ 1 กรอบแว่นตานั้นวัดค่า ED ได้ 55 มิลลิเมตร หากต้องการฝนและประกอบด้วยด้วยเลนส์ชั้นเดียว จงหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตานี้
ตัวอย่างข้างต้นมีค่า Decentration สองข้างที่ไม่เท่ากัน ให้เลือกข้างที่มี Decentration ที่มากกว่า ในที่นี้คือข้างขวานำมาคำนวณหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการ
R-DEC = 4 มิลลิเมตร
MBS = ED + 2*DEC + 2
R-MBS = 55 + 2*4 + 2
= 65 มิลลิเมตร
เพราะฉะนั้นขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการคือ 65 มิลลิเมตร
ตัวอย่างที่ 4 จากตัวอย่างที่ 2 กรอบแว่นตาวัดค่า ED ได้ 56 มิลลิเมตร ต้องการฝนและประกอบด้วยเลนส์ชั้นเดียว จงหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการ
R-DEC = 7 มิลลิเมตร
MBS = ED + 2*DEC + 2
R-MBS = 56 + 2*7 + 2
= 72 มิลลิเมตร
กรณีนี้ขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการคือ 72 มิลลิเมตร ซึ่งเลนส์สต็อกมีขนาดวงเลนส์ที่ไม่เพียงพอ ดังนั้นอาจเลือกเปลี่ยนกรอบแว่นตาให้มีขนาดเล็กลง หรือเลือกไปใช้เลนส์ขัดแล็ปที่ให้ขนาดวงเลนส์ที่ใหญ่พอ
สรุป
การหาขนาดวงเลนส์เล็กสุดที่ต้องการสำหรับเลนส์ชั้นเดียว นับว่ามีความสำคัญในการตัดสินใจเลือกใช้เลนส์ได้อย่างถูกต้อง นอกจากช่วยลดปัญหาการเลือกใช้ขนาดวงเลนส์ที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้เกิด Decentered ซึ่งจะทำให้เกิดผลข้างเคียงของปริซึมที่ไม่ต้องการตามมา ส่งผลกระทบทำให้แว่นสายตาคู่นั้นต้องการเวลาในการปรับตัวที่นานขึ้น และอาจทำให้ใส่ได้ไม่สบายตาในการใช้งาน เป็นต้นเราสามารถหาขนาดวงเลนส์ชั้นเดียวเล็กสุดที่ต้องการสำหรับกรอบแว่นตาหนึ่งสองวิธี คือการคำนวณและรูป ในทางปฏิบัติอาจเลือกใช้วิธีทางรูปซึ่งใช้เวลาสั้น สะดวกและรวดเร็ว ในการประเมินขนาดวงเลนส์ที่จะใช้ และอาจใช้วิธีการคำนวณร่วมในบางกรณีที่ขนาดวงเลนส์ที่ต้องการเข้าใกล้ขนาดจำกัดของวงเลนส์
วิชัย ลัคนาทิน
นักทัศนมาตร
